Brevet FR3036325A1 — publié le 20161125

SYSTEME ANTI-ROULIS A ACTION VARIABLE POUR VEHICULE AUTOMOBILE. [0001] L'invention porte sur un système anti-roulis à action variable pour véhicule automobile. Elle concerne également un véhicule automobile équipé d'un tel système anti- roulis à action variable. [0002] Dans le présent texte, on appelle « roulis », de manière classique, le mouvement de la caisse du véhicule automobile autour de son axe longitudinal résultant de la route ou de l'effet de la force centrifuge en virage. [0003] Sur un véhicule automobile, la barre anti-roulis ou « barre stabilisatrice », ou encore « barre anti-devers » comme elle est désignée dans la suite du présent texte, constitue une partie de la suspension qui sert à la stabilisation du véhicule, en particulier face aux irrégularités de la route, aux virages et déclinaisons dangereuses. En réduisant le mouvement de la caisse du véhicule autour de son axe longitudinal résultant des déformations de la route ou de l'effet de la force centrifuge en virage, la barre anti-devers permet un rééquilibrage de la pression sur les deux côtés du véhicule. [0004] La barre anti-devers est reliée à la caisse du véhicule par deux paliers, et deux biellettes de barre anti-devers assurent, de façon classique, la connexion entre la caisse et le châssis du véhicule. Ces deux biellettes permettent de stabiliser les roues et de réduire les vibrations ainsi que les mouvements incontrôlés lors de la conduite. [0005] Selon un perfectionnement connu de l'art antérieur, la barre anti-devers peut intégrer un dispositif additionnel, qui est appelé « dispositif actif », parce qu'il a une fonction de variation active du système anti-roulis, le système anti-roulis devenant, alors, un système anti-roulis variable ou à action variable. Ce dispositif actif est assumé, le plus souvent, par au moins un actionneur, qui est généralement situé sur la barre anti-devers ou bien à la place d'une des deux biellettes de barre anti-devers. Ce dispositif actif est capable d'agir sur la barre anti-devers pour former une barre anti-devers active à réception d'ordre de commande provenant d'une unité de commande, l'actionneur étant capable, par exemple, de modifier la raideur de la barre anti-roulis en fonction d'une consigne reçue de l'unité de commande. [0006] Des systèmes anti-roulis à action variable sont connus de l'art antérieur. 3036325 2 [0007] A titre d'exemple, le document US 2008/0203694 Al décrit un véhicule, qui comprend une caisse, deux roues connectées à la caisse, un ressort de torsion, une barre anti-devers qui présente deux tronçons ou jambes, la première jambe étant reliée mécaniquement à la seconde par l'intermédiaire du ressort de torsion, deux actionneurs, 5 deux ressorts additionnels, chaque ressort entourant un des deux actionneurs et chaque jambe étant reliée à l'une des roues par l'intermédiaire d'un des deux ressorts additionnels et d'un des deux actionneurs, et enfin des moyens de commande pour faire varier les caractéristiques de couplage des actionneurs. [0008] On connaît également, selon le document WO 2009/053712 A1, un système de 10 suspension d'un véhicule automobile. Pour chacune des deux roues du véhicule, un bras oscillant relie de manière pivotante la roue au véhicule, et une barre anti-devers s'étend transversalement au véhicule pour relier ensemble les deux roues. La barre anti-devers comporte une première partie, qui est reliée à une des deux roues, et une seconde partie, qui est reliée à l'autre roue. Un actionneur, qui est commandé électriquement, relie la 15 première partie à la seconde partie de barre anti-devers. Cet actionneur est utilisable pour contrôler la valeur du couple - ou moment de torsion - transmis d'une partie à l'autre de la barre anti-devers. Un organe de régulation commande le fonctionnement de l'actionneur. [0009] De façon générale, il importe de noter que l'intégration d'un dispositif actif sur le système anti-roulis d'une suspension de véhicule automobile nécessite de concevoir à 20 nouveau les essieux du véhicule pour y intégrer les composants relativement volumineux qui constituent le dispositif actif. [0010] Le but de la présente invention est fournir un système anti-roulis à action variable pour véhicule automobile, qui surmonte cette difficulté en concevant un dispositif actif moins encombrant que les dispositifs actifs des systèmes anti-roulis à action variable de 25 l'art antérieur, de telle sorte que ce dispositif actif, nouveau, moins encombrant, puisse être aisément intégré au système anti-roulis du véhicule sans modification des essieux existants de ce dernier. [0011] Un autre but de la présente invention est de fournir un tel système anti-roulis à action variable, qui soit de conception et de fabrication simples, qui soir robuste, précis, 30 fiable et économique. [0012] Pour parvenir à ces buts, la présente invention a pour objet un système anti-roulis à action variable pour véhicule automobile, qui comprend une barre anti-devers en forme 3036325 3 de « U », fixée à la caisse du véhicule et reliant les roues droite et gauche à ses extrémités par l'intermédiaire, pour chaque extrémité, d'une biellette de barre anti-devers, et un moyen, appelé « dispositif actif », permettant de faire varier, dans les limites d'une course de travail prédéterminée dite « course utile », la distance verticale entre les deux 5 extrémités de la barre anti-devers pour limiter le déport de la caisse du véhicule. Dans ce système anti-roulis à action variable, nouveau, les longueurs des deux biellettes de barre anti-devers sont modifiables dans le même sens, chaque longueur de biellette anti-devers pouvant varier dans les limites d'une course de travail égale à la moitié de ladite course utile, de façon à diminuer la longueur, et donc l'encombrement, du système anti-roulis à 10 action variable. [0013] Selon le mode préféré de réalisation de l'invention, les longueurs des deux biellettes de barre anti-devers, qui sont modifiables dans le même sens, le sont uniquement dans le sens de la compression des biellettes. [0014] Selon une variante de réalisation, les longueurs des deux biellettes de barre anti- 15 devers peuvent être modifiables uniquement dans le sens de la traction des biellettes. [0015] Les biellettes de barre anti-devers peuvent être des biellettes à raideur variable, ou bien des ressorts, de type ressorts d'amortisseur, ou bien des actionneurs à vérin. [0016] Chacune des deux biellettes de barre anti-devers relie une extrémité de la barre anti-devers à une rotule de roue, solidaire d'un pivot de roue. 20 [0017] De préférence, le dispositif actif peut être commandé par un moyen de pilotage, qui adapte l'amortissement et la flexibilité du système de suspension du véhicule à chaque instant en fonction de l'état de la route. [0018] La présente invention a aussi pour objet un véhicule automobile, dans lequel l'un au moins des deux trains avant et arrière comporte un système anti-roulis à action variable 25 conforme à celui décrit ci-dessus dans ses grandes lignes. [0019] D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description qui suit d'un exemple de réalisation, non limitatif de l'objet et de la portée de la présente demande de brevet, accompagnée de dessins dans lesquels : [0020] - la figure 1 est un schéma illustrant un système anti-roulis conventionnel de type 30 « fixe », connu de l'art antérieur, sans moyen d'action variable, 3036325 4 [0021] - la figure 2 est un schéma illustrant un système anti-roulis à action variable, connu de l'art antérieur, qui comporte un dispositif actif sur une seule des deux biellettes de barre anti-devers, et [0022] - la figure 3 est un schéma illustrant un système anti-roulis à action variable, 5 selon la présente invention, à dispositif actif implanté sur les deux biellettes de barre anti- devers. [0023] En référence au schéma de la figure 1, on a représenté une barre anti-devers, de référence générale 10, constituée d'une tige cylindrique en acier à ressort, qui relie élastiquement les rotules de roue 31 et 32 des roues gauche et droite d'un même essieu 10 d'un véhicule automobile. Cette barre anti-devers 10 comprend une partie rectiligne 13, qui est maintenue perpendiculairement à l'axe longitudinal YY' du véhicule par deux paliers P1 et P2 fixée sur la caisse du véhicule, et deux parties d'extrémité, référencées 11 et 12, qui sont pliées à 90° et liées aux rotules de roue 31, respectivement 32, par l'intermédiaire d'une biellette de barre anti-devers rigide, conventionnelle, 41, respectivement 42, pour 15 limiter le déport de la caisse. [0024] Les références 11A et 12A désignent les extrémités des deux parties 11 et 12 de la barre anti-devers 10, qui sont reliées directement aux biellettes 41 et 42, respectivement. [0025] Dans ce système anti-roulis, connu de l'art antérieur, aucun moyen ne vient 20 adapter la valeur d'amortissement et/ou de flexibilité des liaisons entre la barre anti-devers 10 et les roues en fonction de l'état de la route : il s'agit d'un système anti-roulis fixe ou « non variable ». [0026] Pour réaliser cette adaptation à l'état de la route, il est connu, selon l'art antérieur, de réaliser un système anti-roulis à action variable comportant un dispositif actif 25 sur une des deux biellettes de barre anti-devers, comme illustré par le schéma de la figure 2. Dans ce système anti-roulis, la biellette 51 est une biellette à longueur variable, compressible et extensible, dite aussi biellette « à double effet », tandis que l'autre biellette 52 est une biellette rigide, telle que celles du système anti-roulis non variable de la figure 1. 30 [0027] Cette biellette à double effet 51 peut être une biellette de raideur variable, un ressort, de type ressort d'amortisseur ou bien un actionneur à vérin. Elle a pour fonction de 3036325 5 permettre une variation, dans les limites d'une course de travail dite « course utile » et référencée Cut sur la figure 2, de la distance verticale entre les deux extrémités 11A et 12A de la barre anti-devers 10 pour limiter le déport de la caisse du véhicule. [0028] La biellette 52 étant rigide, toute la course utile Cut est assumée par la biellette à 5 double effet 51. En d'autres termes, toute la fonction de variation active d'anti-roulis est implantée sur la seule biellette 51, ce qui a pour résultat une longueur relativement importante des biellettes 51 et 52 (longueur « L » de la biellette 51) et, comme déjà mentionné précédemment, une nécessité de concevoir de nouveau les essieux du véhicule pour y intégrer de tels composants volumineux, 10 [0029] Pour surmonter cette difficulté, selon le principe même de la présente invention, on prévoit deux biellettes de barre anti-devers compressibles, désignées respectivement 21 et 22 sur le schéma de la figure 3. La fonction de variation active d'anti-roulis est alors implantée sur les deux biellettes compressibles 21 et 22, ce qui a pour résultat de permettre de répartir uniformément la course utile Cut de la biellette à double effet 51 du 15 système précédent de la figure 2 sur les deux biellettes compressibles 21 et 22. [0030] Dans ce mode de réalisation selon la présente invention, représenté sur le schéma de la figure 3, chaque biellette compressible 21 et 22 a une course de travail, désignée Ctrav, égale à la moitié de la course utile Cut de la biellette à double effet 51 du mode de réalisation précédent de la figure 2, ce qui pour résultat de diminuer la longueur, 20 et donc l'encombrement, du dispositif actif du système anti-roulis variable. Ainsi, les longueurs 11 et 12 des deux biellettes « simple effet » sont très inférieures à la longueur « L » de la biellette double effet du système anti-roulis de la figure 2. [0031] On notera que les longueurs 11 et 12 des deux biellettes de barre anti-devers 21, respectivement 22, qui sont modifiables dans le même sens, le sont uniquement par 25 compression. [0032] Selon une variante de réalisation de l'invention, les longueurs 11 et 12 des deux biellettes de barre anti-devers 21, respectivement 22, modifiables dans le même sens, peuvent l'être dans le sens de la traction. [0033] Les biellettes de barre anti-devers 21 et 22 peuvent être des biellettes à raideur 30 variable, ou bien ressorts, de type ressorts d'amortisseur, ou bien encore des actionneurs à vérin. 3036325 6 [0034] Le dispositif actif, qui permet de faire varier les longueurs 11 et 12 des deux biellettes de barre anti-devers 21, respectivement 22, peut être commandé par un moyen de pilotage, qui adapte l'amortissement et la flexibilité du système de suspension du véhicule à chaque instant en fonction de l'état de la route. 5 [0035] Le système anti-roulis à action variable décrit ci-dessus présente l'avantage d'être à encombrement réduit, et par conséquent de pouvoir être intégré dans des trains existants de véhicules automobiles. REVENDICATIONS: 1. Système anti-roulis à action variable pour véhicule automobile, qui comprend une barre anti-devers (10) en forme de « U », fixée à la caisse du véhicule et reliant les roues droite et gauche à ses extrémités (11A, 12A) par l'intermédiaire, pour chaque extrémité, d'une biellette de barre anti-devers (21, 22), et un moyen, appelé « dispositif actif », permettant de faire varier, dans les limites d'une course de travail prédéterminée dite « course utile » (« Cut »), la distance verticale entre les deux extrémités (11A, 12A) de la barre anti-devers (10) pour limiter le déport de la caisse du véhicule, ledit système anti-roulis à action variable étant caractérisé en ce que les longueurs (11, 12) des deux biellettes de barre anti-devers (21, 22) sont modifiables dans le même sens, chaque longueur (11, 12) de biellette anti-devers (21, 22) pouvant varier dans les limites d'une course de travail (Ctrav 1 égale à la moitié de ladite course utile , (« Cut »), de façon à diminuer la longueur, et donc l'encombrement, du système antiroulis à action variable. 2. Système anti-roulis à action variable selon la revendication 1, caractérisé en ce que les longueurs (11, 12) des deux biellettes de barre anti-devers (21, 22), qui sont modifiables dans le même sens, le sont uniquement dans le sens de la compression des biellettes. 3. Système anti-roulis à action variable selon la revendication 1, caractérisé en ce que les longueurs (11, 12) des deux biellettes de barre anti-devers (21, 22), qui sont modifiables dans le mêmes sens, le sont uniquement dans le sens de la traction des biellettes. 4. Système anti-roulis à action variable selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les biellettes de barre anti-devers (21, 22) sont des biellettes à raideur variable. 5. Système anti-roulis à action variable selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les biellettes de barre anti-devers (21, 22) sont des ressorts, de type ressorts d'amortisseur. 6. Système anti-roulis à action variable selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les biellettes de barre anti-devers (21, 22) sont des actionneurs à vérin. 3036325 8 7. Système anti-roulis à action variable selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chacune des deux biellettes de barre anti-devers (21, 22) relie une extrémité (11A ; 12A) de la barre anti-devers (10) à une rotule de roue (31, 32), solidaire d'un pivot de roue. 5 8. Système anti-roulis à action variable selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit dispositif actif peut être commandé par un moyen de pilotage, qui adapte l'amortissement et la flexibilité du système de suspension du véhicule à chaque instant en fonction de l'état de la route. 9. Véhicule automobile, dans lequel l'un au moins des deux trains avant et arrière 10 comporte un système anti-roulis à action variable, caractérisé en ce que ledit système anti-roulis à action variable est conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.