Brevet FR3086207A1 — publié le 20200327

SUSPENSION A INERTANCE AUGMENTEE EN ROULIS [0001] La présente invention porte sur une suspension à inertance augmentée en roulis. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse, mais non exclusive, dans le domaine des véhicules automobiles. [0002] II existe plusieurs types de suspension pour véhicule automobile, en particulier les suspensions passives et les suspensions pilotées. Les suspensions passives, peu coûteuses, présentent un niveau de prestations limité. Les suspensions pilotées, plus onéreuses, présentent un haut niveau de prestations mais leur mise au point est complexe. [0003] Afin d'assurer une bonne tenue de caisse en roulis sous une sollicitation de la part 10 du conducteur, en particulier un coup de volant, il est connu de faire intervenir des butées d'attaque, des barres anti-dévers, et un niveau d'amortissement adapté aux raideurs en regard. [0004] Les raideurs en roulis étant supérieures à celles en pompage, le taux d'amortissement en roulis est plus faible qu'en pompage, ce qui nécessite, pour les 15 systèmes d'amortissement passifs, de sur-amortir en pompage. [0005] Certains systèmes de suspension permettent d'augmenter l'amortissement lors d'une phase de roulis, ce qui, en théorie, permet de conserver un amortissement faible en pompage pour garantir un bon niveau de confort. [0006] On connaît ainsi un système de suspension comportant un module additionnel 20 disposé entre deux vérins montés entre la caisse du véhicule et un train du véhicule. Ce module additionnel comporte un vérin qui se déplace librement lors des phases de pompage afin d'absorber les écarts de volume sans générer d'amortissement. Lors d'une phase de roulis, un effort d'amortissement supplémentaire est généré. Toutefois, il s'avère que lors des phases de pompage, le niveau de frottement dans le vérin supplémentaire est élevé et 25 ne permet pas d'atteindre le niveau de confort souhaité. [0007] L'invention vise à remédier efficacement à cet inconvénient en proposant un système de suspension passif notamment pour véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte un premier vérin et un deuxième vérin, 2 - le premier vérin comportant une chambre de compression remplie d'un premier fluide, tel que de l'huile, et une chambre de détente remplie d'un deuxième fluide, tel que de l'air, - le deuxième vérin comportant une chambre de détente remplie du premier fluide, tel que de l'huile, et une chambre de compression remplie du deuxième fluide, tel que de l'air, - la chambre de compression du premier vérin étant en communication avec la chambre de détente du deuxième vérin par l'intermédiaire d'une première canalisation. [0008] L'invention permet ainsi de différencier le niveau d'amortissement entre les phases de pompage et de roulis. L'invention permet de générer un effort proportionnel au niveau d'accélération verticale associée éventuellement à un effort d'amortissement. La prestation 10 d'amortissement et de filtrage des vibrations du véhicule automobile s'en trouve améliorée. L'invention présente également un caractère économique, dans la mesure où le système passif est peu coûteux et facile à intégrer dans un véhicule automobile. [0009] Selon une réalisation, pour un vérin donné, il n'existe pas de circulation de fluide d'une chambre à l'autre. 15 [0010] Selon une réalisation, un élément générant un effort en fonction d'un déplacement de fluide est disposé respectivement en sortie de la chambre de compression du premier vérin et en sortie de la chambre de détente du deuxième vérin. [0011] Selon une réalisation, la première canalisation est reliée à une deuxième canalisation débouchant dans une chambre de compensation. 20 [0012] Selon une réalisation, un élément générant un effort en fonction d'un déplacement de fluide est disposé entre une jonction entre les deux canalisations et la chambre de compensation. [0013] Selon une réalisation, un clapet de surpression est disposé entre une jonction entre les deux canalisations et la chambre de compensation. 25 [0014] Selon une réalisation, l'élément générant un effort en fonction d'un déplacement de fluide comporte un amortisseur. [0015] Selon une réalisation, l'élément générant un effort en fonction d'un déplacement de fluide comporte un augmentateur d'inertie. [0016] Selon une réalisation, l'élément générant un effort en fonction d'un déplacement de 30 fluide comporte un amortisseur et un augmentateur d'inertie. 3 [0017] L'invention a également pour objet un véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comporte un système de suspension tel que précédemment défini. [0018] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention. [0019] La figure 1 est une représentation schématique d'un système de suspension passif pour véhicule automobile selon la présente invention; [0020] La figure 2 est une représentation schématique illustrant le fonctionnement du système de suspension passif selon l'invention lors d'une phase de pompage; 10 [0021] Les figures 3a et 3b sont des représentations schématiques illustrant le fonctionnement du système de suspension passif selon l'invention lors d'une phase de roulis. [0022] Les éléments identiques similaires ou analogues conservent la même référence d'une figure à l'autre. 15 [0023] La figure 1 montre un système de suspension passif 10 comportant un premier vérin 11.1 et un deuxième vérin 11.2 montés chacun d'une part à la caisse et d'autre part à un train d'un véhicule automobile. [0024] Le premier vérin 11.1 comporte une chambre de compression 12.1 remplie d'un premier fluide et une chambre de détente 13.1 remplie d'un deuxième fluide. Le deuxième 20 vérin 11.2 comporte une chambre de détente 13.2 remplie du premier fluide et une chambre de compression 12.2 remplie du deuxième fluide. On note que pour un vérin donné 11.1, 11.2, il n'existe pas de circulation de fluide d'une chambre à l'autre. La dénomination des différentes chambres des vérins 11.1, 11.2 est liée au fait que lorsque la roue du véhicule automobile se rapproche de la caisse, le fluide d'une chambre de compression travaille en 25 compression et le fluide d'une chambre de détente est soumis à une détente. [0025] Dans la suite de la description, on considère que le premier fluide est de l'huile, tandis que le deuxième fluide est de l'air. Toutefois, en variante, le premier fluide pourra être un liquide autre que l'huile, tandis que le deuxième fluide pourra être un gaz autre que l'air, tel que de l'azote, ou de l'argon notamment. Le liquide utilisé devra être compatible en 4 pression et en température avec les éléments générant des efforts en fonction d'un déplacement de fluide décrits plus en détails ci-après. [0026] La chambre de compression 12.1 remplie d'huile du vérin 11.1 est en communication avec la chambre de détente 13.2 remplie d'huile du vérin 11.2 par l'intermédiaire d'une première canalisation 15. [0027] En outre, un élément 17.1 générateur d'effort en fonction d'un déplacement du fluide est disposé en sortie de la chambre de compression 12.1 remplie d'huile du vérin 11.1. Un élément analogue 17.2 est disposé en sortie de la chambre de détente 13.2 remplie d'huile du vérin 11.2. 10 [0028] Un élément 17.1, 17.2 comporte un amortisseur et/ou un augmentateur inertiel ("inerter" en anglais). Un amortisseur permet de générer des efforts en fonction de la vitesse de déplacement du fluide. Un augmentateur inertiel permet de générer des efforts en fonction de l'accélération d'une masse de fluide. Concrètement, il s'agit de créer une inertie augmentée, par le déplacement d'une colonne de fluide, par exemple. 15 [0029] La première canalisation 15 est reliée à une deuxième canalisation 16 débouchant dans une chambre de compensation 18. Avantageusement, un élément 17.3 générateur d'effort en fonction d'un déplacement du fluide est disposé entre une jonction entre les deux canalisations 15, 16 et la chambre de compensation 18. En outre, un clapet de surpression 20 est avantageusement disposé entre la jonction entre les deux canalisations 15, 16 et la 20 chambre de compensation 18. Le clapet 20 est disposé en série avec l'élément 17.3, notamment entre l'élément 17.3 et la chambre de compensation 18. [0030] On décrit ci-après, en référence avec les figures 2, 3a, et 3b, le fonctionnement du système de suspension passif 10 respectivement lors d'une phase de pompage et lors d'une phase de roulis du véhicule automobile. 25 [0031] Sur les figures suivantes, on a représenté les éléments 17.1, 17.2, 17.3 comme étant des augmentateurs d'inertie. Toutefois, d'autres configurations avec des éléments de type amortisseur ou une combinaison d'amortisseur et d'augmentateur d'inertie sont également possibles. [0032] Comme cela est représenté sur la figure 2, lors d'une phase de pompage, le fluide 30 est poussé de la chambre de compression 12.1 du vérin 11.1 vers la chambre de détente 13.2 de l'autre vérin 11.2. Le fluide transite d'un vérin à l'autre en passant par les deux éléments augmentateurs d'inertie 17.1, 17.2, ce qui génère un effort s'opposant au mouvement. La figure 2 représente un pompage en compression suivant lequel l'huile se déplace suivant la flèche F1. Lors d'un pompage en détente, le sens du débit d'huile serait opposé. 5 [0033] Comme cela est représenté sur la figure 3a, lors d'une phase de roulis, le fluide est à la fois expulsé de la chambre de compression 12.1 du vérin 11.1 et de la chambre de détente 13.2 du vérin 11.2, respectivement suivant les flèches F2 et F3. Le fluide sortant du vérin 11.1 s'oppose alors au fluide sortant du vérin 11.2, ce qui provoque une montée en pression dans le circuit (aux flexibilités des canalisations 16, 17 à la compressibilité de l'huile près). [0034] Comme cela est représenté sur la figure 3b, dès que le niveau de pression est suffisant, c'est-à-dire dès que le niveau de pression atteint un seuil de pression du clapet de surpression 20, ce dernier s'ouvre et l'huile des deux chambres 12.1, 13.2 se déverse dans la chambre de compensation 18 suivant la flèche F4, en passant par l'élément 17.3. Cela permet de générer un effort supplémentaire s'opposant au déplacement du fluide. [0035] Le fonctionnement a été décrit dans un sens de roulis, mais le fonctionnement est analogue si le roulis est dans l'autre sens, REVENDICATIONS1. Système de suspension passif (10) notamment pour véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte un premier vérin (11.1) et un deuxième vérin (11.2), - ledit premier vérin (1 1 .1 ) comportant une chambre de compression (1 2.1 ) remplie d'un premier fluide, tel que de l'huile, et une chambre de détente (13.1) remplie d'un deuxième fluide, tel que de l'air, - ledit deuxième vérin (11.2) comportant une chambre de détente (13.2) remplie du premier fluide, tel que de l'huile, et une chambre de compression (12.2) remplie du deuxième fluide, tel que de l'air, - la chambre de compression (12.1) dudit premier vérin (11.1) étant en communication avec la chambre de détente (13.2) dudit deuxième vérin (1 1.2) par l'intermédiaire d'une première canalisation (15). 2. Système de suspension selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour un vérin donné (11.1, 11.2), il n'existe pas de circulation de fluide d'une chambre à l'autre. 3. Système de suspension selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un élément (17.1, 17.2) générant un effort en fonction d'un déplacement de fluide est disposé respectivement en sortie de la chambre de compression (1 2.1 ) dudit premier vérin (11.1) et en sortie de la chambre de détente (13.2) dudit deuxième vérin (11.2). 4. Système de suspension selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la première canalisation (15) est reliée à une deuxième canalisation (16) débouchant dans une chambre de compensation (18). 5. Système de suspension selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'un élément (17.3) générant un effort en fonction d'un déplacement de fluide est disposé entre une jonction entre les deux canalisations (15, 16) et la chambre de compensation (18). 6. Système de suspension selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce qu'un clapet de surpression (20) est disposé entre une jonction entre les deux canalisations (15, 16) et la chambre de compensation (18). 7. Système de suspension selon la revendication 3 ou 5, caractérisé en ce que l'élément (17.1, 17.2, 17.3) générant un effort en fonction d'un déplacement de fluide comporte un amortisseur. 7 8. Système de suspension selon la revendication 3 ou 5, caractérisé en ce que l'élément (17.1, 17.2, 17.3) générant un effort en fonction d'un déplacement de fluide comporte un augmentateur d'inertie. 9. Système de suspension selon la revendication 3 ou 5, caractérisé en ce que l'élément (17.1, 17.2, 17.3) générant un effort en fonction d'un déplacement de fluide comporte un amortisseur et un augmentateur d'inertie. 10. Véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comporte un système de suspension (10) tel que défini selon l'une quelconque des revendications précédentes.