Brevet FR3074726A1 — publié le 20190614

SUSPENSION ACTIVE AVEC ANTICIPATION DE CHOCS L'invention a trait au domaine des véhicules automobiles et de leur liaison au sol, plus particulièrement au domaine des suspensions actives ou pilotées. Par suspension active ou pilotée, on entend une suspension dont notamment le 5 niveau d'amortissement peut être commandé de manière dynamique alors que le véhicule se déplace. Le document de brevet publié FR 1 200 704 divulgue un principe de suspension hydraulique active où le profil de la route à l'avant d'au moins une des roues avant du véhicule est détecté et l'information relative à ce profil est transmise avec un retard 10 proportionnel à la vitesse du véhicule à une vanne de contrôle de la suspension de manière à ce que la suspension anticipe les irrégularités de la route. Ce document date cependant de 1957. Les moyens de détection du profil de la route sont du type radar et les signaux produits sont des variations de tension transmises par un transformateur. La correction temporelle, ou retard, du signal est assurée par des 15 moyens électromécaniques sujets à défaillances. Le signal est par ailleurs transmis directement à la vanne de contrôle sans traitement particulier. Le document de brevet publié US 2014/0222287 Al divulgue une suspension active pour véhicule, en l'occurrence un véhicule tout-terrain. Une caméra située à l'avant du véhicule prend des images de la route ou du terrain à l'avant du véhicule, ces images 20 étant alors analysées pour y détecter des variations de relief et ainsi modifier les réglages de la suspension via une unité de contrôle électronique. Cette dernière comprend de manière préférentielle des tables de consultation constituées de plusieurs paramètres de réglage de la suspension en fonction de reliefs types. Cet enseignement est intéressant dans son principe mais manque de détailler la manière 25 dont la suspension est contrôlée en fonction des reliefs types, notamment lorsqu'un obstacle dans le profil de route, susceptible de provoquer un choc, est détectée. Le document de brevet publié US 2010/0049394 Al divulgue également une suspension active de véhicule automobile, où le profil de la route à l'avant du véhicule est détecté et analysé pour contrôler la suspension. Le contrôle de la suspension qui 30 est décrit dans cet enseignement est basé sur le principe de contrôle « skyhook » qui est un modèle de régulation de la position verticale d'un objet fondé sur un amortisseur 2 imaginaire auquel l'objet serait suspendu. En d'autres termes, le contrôle « skyhook » tente à maintenir la position verticale du véhicule constante. Le contrôle dans cet enseignement est basé majoritairement sur une mesure du débattement de suspension des différentes roues et ne précise pas en détails la manière dont l'information relative au profil de la route à l'avant du véhicule est intégrée dans le contrôle de suspension. L'invention a pour problème technique de pallier au moins un inconvénient de l'état de la technique susmentionné. Plus particulièrement, l'invention a pour objet de permettre un contrôle de suspension active qui assure un bon niveau de confort lorsque le véhicule roule sur des obstacles qui provoquent des chocs du type percussion dans la suspension et, partant, un inconfort important. L'invention a pour objet un procédé de contrôle d'une suspension d'un véhicule automobile et dont l'amortissement est contrôlable dynamiquement, ledit procédé comprenant les actions suivantes : détection du profil de la route devant les roues avant du véhicule ; contrôle de la suspension en fonction du profil de la route détecté ; remarquable en ce que le procédé comprend, en outre, l'action intermédiaire suivante : détection, dans le profil de la route, d'un obstacle susceptible de provoquer une percussion dans la suspension au niveau d'au moins une des roues avant ; et en ce que l'action de contrôle de la suspension comprend une diminution de l'amortissement de la suspension de la ou des roues avant au moment où la ou les roues avant rencontrent l'obstacle. Un obstacle susceptible de provoquer une percussion est un obstacle à front raide, comme un dénivelé brutal du profil de la route ou encore un défaut de revêtement, pouvant provoquer une excitation large bande générant dans le véhicule, d'une part, des ébranlements et, d'autre part, un choc sonore. A titre d'exemple, un tel obstacle peut être une plaque d'égout, un raccord de chaussée, une saignée, un ralentisseur sonore (faible hauteur mais front raide), des pavés, etc. Avantageusement, la détection du profil de la route est réalisée au moyen d'une ou plusieurs caméras à l'avant du véhicule. Selon un mode avantageux de l'invention, l'action de détection d'obstacle dans le profil de la route comprend une modélisation géométrique dudit profil. 3 Selon un mode avantageux de l'invention, l'action de détection de l'obstacle dans le profil de la route comprend, en outre, une modélisation de comportement anticipatif de la suspension, produisant une vitesse et/ou une amplitude de débattement anticipé de la suspension. 5 Selon un mode avantageux de l'invention, à l'action de détection de l'obstacle dans le profil de la route, l'obstacle susceptible de causer, suivant la modélisation de comportement anticipatif de la suspension, une vitesse et/ou une amplitude de débattement anticipé de la suspension supérieur à un ou des seuils prédéterminés est considérée comme susceptible de provoquer une percussion. Le seuil prédéterminé 10 peut être supérieur ou égal à 0.7 m/s et/ou inférieur ou égal à 0.8m/s. Selon un mode avantageux de l'invention, la modélisation de comportement anticipatif de la suspension comprend une modélisation de déformation de pneumatiques des roues avant. Selon un mode avantageux de l'invention, à l'action de détection de l'obstacle dans le 15 profil de la route, la modélisation géométrique dudit profil comprend une détermination de la hauteur et de la pente de l'obstacle. Par hauteur on entend la hauteur maximale et par pente on entend une pente moyenne pour atteindre la hauteur maximale. Selon un mode avantageux de l'invention, l'action de détection de l'obstacle dans le profil de la route comprend, en outre, une classification de l'obstacle basée sur la 20 hauteur et la pente dudit l'obstacle. Selon un mode avantageux de l'invention, l'action de détection d'obstacle dans le profil de la route comprend, en outre, une corrélation de la classification du gradient de l'obstacle avec la vitesse de déplacement du véhicule, ladite corrélation établissant si l'obstacle est susceptible de provoquer une percussion. 25 Selon un mode avantageux de l'invention, à l'action de détection de l'obstacle dans le profil de la route, la modélisation d'une vitesse et/ou une amplitude de débattement anticipé de la suspension est corrélée avec la classification de l'obstacle de manière à rendre la détection plus robuste. L'invention a également pour objet un véhicule automobile comprenant une 30 suspension dont l'amortissement est contrôlable et une unité de contrôle de ladite 4 suspension ; remarquable en ce que l'unité de contrôle est configurée pour exécuter le procédé selon l'invention. Les mesures de l'invention sont intéressantes en ce qu'elles augmentent le confort du véhicule en ce que la suspension est contrôlée en temps réel pour absorber les 5 obstacles en permettant aux roues avant de les enrouler par la diminution de l'amortissement. Plus spécifiquement, l'invention procure deux approches de détection de l'obstacle susceptible de provoquer une percussion, l'une étant plus précise et basée sur une anticipation de réaction de la suspension et l'autre étant plus simple à mettre en oeuvre et par conséquent plus fiable en soi. Chacune de ces 10 approches est intéressante en ce qu'elle permet de contrôler de manière adéquate l'amortissement de la suspension. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et des dessins parmi lesquels : - La figure 1 est une représentation schématique d'un véhicule équipé d'une 15 suspension active, conforme à l'invention ; - La figure 2 est une représentation schématique d'un véhicule pourvu de moyens optiques de détection du profil de la route, conformément à l'invention ; - La figure 3 est une représentation schématique des points de lecture d'un obstacle sur le profil de la route ; 20 - La figure 4 est une illustration de modélisation géométrique simplifiée d'un obstacle sur le profil de la route ; - La figure 5 est une illustration du principe de fonctionnement de l'unité de contrôle de la suspension du véhicule de la figure 1, suivant l'invention. La figure 1 illustre un véhicule 2 équipé d'une suspension active 4, la suspension et le 25 véhicule étant conformes à l'invention. La suspension active 4 comprend, classiquement, quatre amortisseurs pilotés 6 reliés électriquement à une unité de contrôle 8. L'unité de contrôle peut en effet commander individuellement, pour chacune des roues, le niveau d'amortissement, en attaque (c'est-à-dire en compression) et/ou en détente. Chacun des amortisseurs 6 comprend 5 avantageusement un capteur d'enfoncement de la roue, renseignant sur les débattements des quatre roues, et ce individuellement. Des accéléromètres (non représentés) peuvent être prévus sur la caisse du véhicule. La suspension 4 est configurée pour commander le niveau d'amortissement des 5 quatre roues en fonction notamment de la détection du profil de la route, conformément à ce qui va être décrit en relation avec les figures 2 à 5. L'invention consiste, essentiellement, à détecter un obstacle sur le profil de la route, susceptible de provoquer un choc ou une percussion dans la suspension, et à contrôler de manière dynamique l'amortissement de la suspension lorsque la ou les 10 roues avant concernées franchissent l'obstacle en question. Un tel obstacle peut être une plaque d'égout, un raccord de chaussée, une saignée, un ralentisseur sonore (faible hauteur mais front raide), des pavés, etc. A cet effet, l'amortissement est contrôlé de manière à réduire les efforts transmis par la suspension à la caisse du véhicule. Plus précisément, l'amortissement est réduit de manière à diminuer les 15 efforts de résistance au déplacement de la ou des roues. Celle(s)-ci va/vont alors s'effacer et enrouler l'obstacle, en minimisant les remontées d'effort dans la caisse du véhicule. La figure 2 illustre le véhicule 2 évoluant sur une route 10 présentant une variation de profil formant un obstacle 12, telle qu'un ralentisseur. Cette zone de variation du profil 20 de la route peut être détectée par des moyens optiques, tels qu'une caméra 14, disposée à l'avant du véhicule et configurée pour détecter le profil de la route. Des images de la route sont prises de manière récurrente, à une fréquence donnée, comme par exemple à une fréquence de 18 images par seconde, c'est-à-dire toutes les 55ms. Afin d'obtenir des points du profil de la route davantage rapprochés, une 25 série de points 20 le long du profil peuvent être détectés dans une même image. Cela signifie alors que le premier point 20 est à une distance donnée d et que les points suivants sont espacés d'un intervalle de temps donné inférieur à l'intervalle de temps entre deux images, comme par exemple 10ms. Cela signifie que la distance, exprimée en unité de longueur, entre deux points voisins, varie avec la vitesse du véhicule. La 30 distance d est avantageusement de l'ordre de 5m. Elle est avantageusement supérieure à 2m et/ou inférieure à 20m. 6 Le profil de la route est avantageusement détecté sur deux bandes de roulement situées à l'avant des deux roues avant du véhicule. La caméra 14 est disposée en haut du pare-brise, sur la face intérieure. La figure 3 illustre schématiquement la détection du premier des points 20 de 5 l'obstacle 12 de la route 10, sur une des bandes de roulement 16. On peut observer qu'une série de points 18 à la surface de la bande de roulement, à la distance d du véhicule, sont identifiés. Plus spécifiquement, ce sont les hauteurs ou composantes suivant une direction verticale z des points et leurs distances par rapport à la roue correspondante qui sont utiles. Lorsque la distance dest une constante correspondant 10 à une longueur, seules les composantes verticales sont récoltées et transmises. Plus spécifiquement, une série de points 18 peuvent être considérés, répartis de manière homogène sur la largeur de la bande, et une valeur moyenne correspondant au point 20 en est déduite. Avantageusement, le nombre de points 18 est tel que la distance entre deux points voisins est inférieure ou égale à lOmm. La bande de roulement est 15 avantageusement de la même largeur que la roue correspondante, voire un peu plus large que la roue en question typiquement de 10%. Cela permet de tenir compte de l'erreur de positionnement de la lecture et des variations de trajectoire du conducteur entre le moment de l'émission et le moment du franchissement. Il est entendu que ce qui vient d'être décrit s'applique également aux autres points 20 situés 20 successivement plus en avant à une distance correspondant à un intervalle de temps, tel que 10ms, multiplié par la vitesse du véhicule. Plus précisément, la distance entre le point 20 à la distance d du véhicule (c'est-à-dire le plus à gauche) et le point 20 le plus éloigné du véhicule (c'est-à-dire le plus à droite), sur la même image, est l'intervalle de temps entre deux images multiplié par la vitesse du véhicule afin de 25 produire, avec plusieurs images successives, une série de points équidistants d'un intervalle de temps donné inférieur à l'intervalle de temps entre deux images successives. Toujours en relation avec la figure 3, le profil du pneumatique 22 de la roue rencontrant l'obstacle 12 est représenté. On peut observer que le pneumatique se déforme au 30 contact de l'obstacle. Il présente aussi un rayon r non nul, c'est-à-dire que le contact pneumatique-route n'est pas ponctuel. Cela signifie que plus la géométrie de l'obstacle est importante en z et rapide, plus le contact pneumatique-route se fait en avant du point de contact, ceci d'autant plus que le diamètre de roue est grand. Pour 7 un diamètre donné, plus le point de contact est en avant du point théorique de contact ponctuel, plus la composante en effort suivant l'axe longitudinal x sera importante, plus la déformation et la contribution du pneumatique est susceptible d'être importante et modifiera la réponse globale de la suspension. Une détection fiable du phénomène 5 de percussion impose donc une représentativité suffisante du pneumatique. L'analyse du profil de la route en vue de détecter un obstacle susceptible de provoquer un choc ou une percussion dans la suspension au niveau d'au moins une des roues avant est avantageusement faite par une analyse du comportement anticipatif de la suspension sur base de la détection du profil de la route tel que décrit ci-avant. Plus 10 spécifiquement, cette analyse est réalisée au moyen d'une modélisation c'est-à-dire en tenant compte d'un modèle de comportement anticipatif de la suspension, apte à produire les vitesses et/ou les amplitudes de débattement anticipé des suspensions des roues avant. En référence à ce qui précède, cette modélisation de comportement anticipatif de la suspension comprend avantageusement une modélisation de 15 déformation de pneumatiques des roues avant. Il est envisageable d'utiliser une représentation simplifiée de type 1/4 de véhicule. Cette solution est techniquement possible mais moins précise. En effet cette représentation ne prenant pas en compte les modes de caisse, elle ne permet pas de prendre en compte la situation réelle du véhicule et les course de suspension du fait des 20 sollicitations en pompage, tangage et roulis. La représentativité des mouvements de la roue est donc affectée, avec des déphasages plus ou moins importants dans la réalité du déplacement de la roue pouvant aller jusqu'à une inversion. En alternative ou en complément à la modélisation de comportement anticipatif de la suspension décrite ci-avant, il est également envisageable de procéder à une analyse 25 géométrique simplifiée de l'obstacle 12, à savoir une analyse de la pente de l'obstacle telle qu'illustrée à la figure 4. Le nombre de points du profil de la route analysés peut alors être plus faible que pour l'analyse de comportement anticipatif de la suspension. La figure 4 illustre de manière simplifiée un obstacle en considérant sa hauteur maximale h et la longueur de sa pente montante, en l'occurrence représentée linéaire. 30 En l'occurrence, deux longueurs de pente montante sont représentées, l'une Ii =1 x h et l'autre à 12=2,5 x h. Une telle modélisation simplifiée permet de classifier l'obstacle en fonction de la pente exprimée par le rapport 1/h, comme par exemple, 0d REVENDICATIONS1. Procédé de contrôle d'une suspension (4) d'un véhicule automobile (2) et dont l'amortissement est contrôlable dynamiquement, ledit procédé comprenant les actions suivantes : - détection (24) du profil de la route (10) devant les roues avant du véhicule (2) ; - contrôle (28) de la suspension (4) en fonction du profil de la route détecté ; caractérisé en ce que le procédé comprend, en outre, l'action intermédiaire suivante : - détection (26), dans le profil de la route, d'un obstacle (12) susceptible de provoquer une percussion dans la suspension au niveau d'au moins une des roues avant ; et en ce que l'action de contrôle (28) de la suspension (4) comprend une diminution de l'amortissement de la suspension de la ou des roues avant au moment où la ou les roues avant rencontrent l'obstacle (12). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'action de détection (26) d'obstacle (12) dans le profil de la route (10) comprend une modélisation géométrique dudit profil. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'action de détection (26) de l'obstacle (12) dans le profil de la route (10) comprend, en outre, une modélisation (26.1) de comportement anticipatif de la suspension, produisant une vitesse et/ou une amplitude de débattement anticipé de la suspension. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que, à l'action de détection (26) de l'obstacle (12) dans le profil de la route (10), l'obstacle (12) susceptible de causer, suivant la modélisation (26.1) de comportement anticipatif de la suspension, une vitesse et/ou une amplitude de débattement anticipé de la suspension supérieur à un seuil prédéterminé est considérée comme susceptibles de provoquer une percussion. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la modélisation (26.1) de comportement anticipatif de la suspension comprend une modélisation de déformation de pneumatiques (22) des roues avant. 12 6. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que, à l'action de détection (26) de l'obstacle (12) dans le profil de la route (10), la modélisation géométrique dudit profil comprend une détermination (26.2) de la hauteur (h) et de la pente (11h) de l'obstacle (12). 5 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'action de détection (26) de l'obstacle (12) dans le profil de la route (10) comprend, en outre, une classification (26.3) de l'obstacle (12) basée sur la hauteur (h) et la pente (I/h) dudit l'obstacle (12). 8. Procédé selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que l'action de 10 détection (26) de l'obstacle (12) dans le profil de la route (10) comprend, en outre, une corrélation de la géométrie de l'obstacle (12) avec la vitesse de déplacement du véhicule (2), ladite corrélation établissant si l'obstacle est susceptible de provoquer une percussion. 9. Procédé selon l'une des revendications 4 à 5 et selon l'une de la revendication 15 7 et de la combinaison des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que, à l'action de détection (26) de l'obstacle dans le profil de la route (10), la modélisation (26.1) d'une vitesse et/ou une amplitude de débattement anticipé de la suspension est corrélée (26.3) avec la classification de l'obstacle de manière à rendre la détection plus robuste. 20 10. Véhicule automobile (2) comprenant une suspension (4) dont l'amortissement est contrôlable dynamiquement et une unité de contrôle (8) de ladite suspension (4) ; caractérisé en ce que l'unité de contrôle (8) est configurée pour exécuter le procédé selon l'une des 25 revendications 1 à 9.