Brevet FR3147148A1 — publié le 20241004

L’invention concerne une suspension (1) inertielle pour véhicule, comprenant un vérin (2) comprenant un piston (3) mobile dans un cylindre (4), contenant un fluide hydraulique, le cylindre (4) étant séparée par le piston (3) en une première chambre (6) et une deuxième chambre (7), la suspension (1) comprenant un dispositif (8) inertiel permettant la circulation du fluide entre les première (6) et deuxième (7) chambres, et présentant une pluralité de conduits (10a, 10b) à inertie hydraulique pour la circulation du fluide, chaque dispositif (8) étant conçu pour permettre la circulation du fluide dans un premier ensemble (11) de conduits (10a, 10b), lorsque le piston (3) se déplace dans une direction, et pour permettre la circulation du fluide dans un deuxième ensemble (12) de conduits (10a, 10b), lorsque le piston (3) se déplace dans la direction opposée, les premier (11) et deuxième (12) ensembles étant au moins en partie distincts. (Figure 1) Suspension inertielle auto-adaptable. Le domaine technique concerne les suspensions inertielles et les véhicules équipés de telles suspensions inertielles. Dans un véhicule, le système de suspension est nécessaire en raison des irrégularités de la route sur laquelle se déplace le véhicule. En effet, les irrégularités provoquent des chocs et des vibrations impactant le véhicule et ses passagers. Le système de suspension est donc conçu pour réduire la fatigue mécanique et l’usure du véhicule et améliorer le confort des passagers. Par ailleurs, le système de suspension est essentiel pour maintenir le contact entre les roues du véhicule et le sol et ainsi assurer une tenue de route adéquate. De manière classique, une suspension de roue de véhicule comporte une liaison mécanique assurée par un amortisseur et un ressort entre des masses non suspendues, telles que la roue et les éléments d’entraînement de celle-ci ou des pièces de freinage, et des masses suspendues, telles que la caisse du véhicule avec son groupe motopropulseur et les autres composants fixés sur la caisse. Les systèmes de suspension comportent généralement un amortisseur constitué d’un piston, lié à une tige, se déplaçant dans un cylindre en délimitant deux chambres avec des passages de fluide limités permettant de transférer du fluide d’une chambre à l’autre afin de freiner les mouvements de cette tige. La capacité de freinage du mouvement de la tige doit répondre à différentes contraintes ; en particulier, la capacité de freinage doit permettre de filtrer plusieurs plages de fréquences d’oscillations, chacune caractéristique de mouvements particuliers liés soit à l’état de la route soit à des fréquences propres d’oscillations typiques de systèmes de masses suspendues. La plupart des amortisseurs connus se montrent efficaces, par construction, pour filtrer les oscillations dans une plage donnée de fréquences. La plage de fréquence est plus ou moins large ou étroite, suivant la conception de l’amortisseur, mais les concepteurs doivent faire des compromis en fonction de l’usage auquel l’amortisseur est destiné. Par ailleurs, la pressurisation relativement importante du fluide dans un amortisseur classique, de l’ordre de 15 à 30 bars pour un véhicule de tourisme, limite les possibilités d’optimiser, à un coût raisonnable, à la fois la tenue de route et le confort des passagers pour une large gamme de véhicules. Aussi, compte tenu des compromis, les amortisseurs connus n’apportent pas un confort optimisé pour les passagers du véhicule dans toutes les situations. Dans ce contexte, il a été constaté que la réponse des amortisseurs connus s’avère souvent adéquate dans les phases de compression de l’amortisseur, mais souffre dans certaines circonstances de défauts liés aux phases de détente de l’amortisseur. Ainsi, il existe un besoin d’une solution permettant d’améliorer le confort des amortisseurs et la capacité à gérer les irrégularités des diverses routes, aussi bien dans les phases de compression que dans les phases de détente de l’amortisseur. La présente invention a pour objet de pallier les problèmes exposés précédemment. Dans ce contexte technique, un but de la présente invention est de fournir une suspension dont la réponse à une sollicitation est adaptable aussi bien dans les phases de compression que dans les phases de détente de la suspension. A cet effet, la présente invention se rapporte à une suspension inertielle pour véhicule automobile, comprenant un vérin comprenant un piston monté mobile dans un cylindre, contenant un fluide hydraulique, le cylindre étant séparé par le piston en une première chambre et une deuxième chambre, la suspension comprenant en outre au moins un dispositif inertiel permettant la circulation du fluide hydraulique depuis la première chambre vers la deuxième chambre et inversement, lors des déplacements du piston, chaque dispositif inertiel présentant une pluralité de conduits à inertie hydraulique pour la circulation du fluide, chaque dispositif étant conçu pour permettre la circulation du fluide dans un premier ensemble de conduits du dispositif, lorsque le piston se déplace dans une direction, et pour permettre la circulation du fluide dans un deuxième ensemble de conduits, lorsque le piston se déplace dans la direction opposée, les premier et deuxième ensembles étant au moins en partie distincts. L’invention concerne enfin un véhicule automobile comprenant au moins une suspension inertielle selon l’invention. Ainsi, la suspension selon l’invention présente un comportement différencié dans les phases de compression et de détente, c’est-à-dire lorsque le fluide hydraulique est expulsé de la première chambre, respectivement de la deuxième chambre. En effet, le fluide suit au moins deux chemins différents, définis par les conduits utilisés dans les premier ou deuxième ensembles, conférant ainsi une inertie propre à chaque ensemble. Ainsi, en choisissant les conduits, il est possible d’obtenir une suspension dont les inerties sont ajustables indépendamment en fonction des phases de compression ou de détente. Selon un mode de réalisation de l’invention, les premier et deuxième ensembles de conduits présentent chacun au moins un conduit muni d’une vanne unidirectionnelle. Ainsi, le véhicule selon l’invention présente un confort accru en raison des réponses différenciées de ces suspensions en fonction des phases de compression ou de détente. Selon une possibilité de la suspension inertielle, au moins un des premier et deuxième ensembles présente au moins deux configurations activables et distinctes, chacune permettant, lorsqu’elle est activée, le déplacement du fluide avec une inertie hydraulique propre à la configuration activée, le dispositif inertiel présentant des moyens de sélection et d’activation conçus pour sélectionner et activer une configuration sélectionnée parmi les configurations activables. Ainsi, la réponse de la suspension peut être ajustée, pour chaque phase de détente ou de compression, en fonction de l’intensité de la sollicitation suivant plusieurs niveaux correspondant chacun à une configuration. Cela permet d’améliorer le confort de la suspension selon l’invention. Avantageusement, chaque configuration correspond à une sélection de conduits, choisis parmi les conduits d’un même ensemble, dans lesquels le fluide hydraulique est autorisé à circuler. Selon un mode de réalisation, les moyens de sélection et d’activation comprennent au moins une vanne directionnelle permettant d’orienter la circulation du fluide hydraulique dans l’un ou l’autre des conduits de l’ensemble. Dans un mode de réalisation, les moyens de sélection et d’activation sont conçus pour sélectionner une configuration en fonction de la pression du fluide hydraulique dans le dispositif inertiel. L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels : la , représente une vue schématique d’une suspension inertielle selon l’invention montrant le déplacement d’un fluide hydraulique dans un premier ensemble de conduits à inertie hydraulique, lors d’une compression de la suspension, le premier ensemble étant configuré dans une première configuration; la , représente une vue schématique de la suspension de la , montrant le déplacement du fluide hydraulique dans le premier ensemble, lors d’une compression de la suspension, le premier ensemble étant configuré dans une deuxième configuration; la , représente une vue schématique de la suspension de la , montrant le déplacement du fluide hydraulique dans un deuxième ensemble de conduits, lors d’une détente de la suspension, le premier ensemble étant configuré dans une première configuration; la , représente une vue schématique de la suspension de la , montrant le déplacement du fluide hydraulique dans le deuxième ensemble de conduits, lors d’une détente de la suspension, le premier ensemble étant configuré dans une deuxième configuration. Dans ces figures, les mêmes références sont utilisées pour désigner les mêmes éléments. Une suspension 1 inertielle selon l’invention, illustrée sur les figures, est destinée à équiper un véhicule automobile selon l’invention. La suspension 1 inertielle comprend un vérin 2 comprenant un piston 3 monté mobile dans un cylindre 4, contenant un fluide hydraulique 5. Le fluide hydraulique comporte, par exemple, du glycol. Le cylindre 4 est séparé par le piston 3 en une première chambre 6 et une deuxième chambre 7, lors du déplacement du piston 3. La suspension 1 inertielle comprend au moins un dispositif 8 inertiel permettant la circulation du fluide hydraulique depuis la première chambre 6 vers la deuxième chambre 7 et inversement, lors des déplacements du piston 3 dans le cylindre 4. Pour ce faire, le cylindre présente au moins deux ouvertures 9 permettant au fluide hydraulique de circuler des première 6 et deuxième 7 chambres vers chaque dispositif 8 inertiel. Chaque dispositif 8 inertiel présente une pluralité de conduits 10a, 10b à inertie hydraulique pour la circulation du fluide. Chaque conduit 10a, 10b à inertie présente une section et une longueur donnant un volume intérieur correspondant à une masse de fluide susceptible d’être mise en mouvement pour, lors de son accélération, réaliser un freinage par effet d’inertie s’opposant à l’accélération. Chaque conduit 10a, 10b est également susceptible de comporter avantageusement une restriction de passage freinant la vitesse du mouvement du fluide dans le conduit 10a, 10b. Chaque dispositif 8 inertiel est conçu pour permettre la circulation du fluide dans un premier ensemble 11 de conduits 10a, 10b du dispositif 8 inertiel, lorsque le piston 3 se déplace dans une direction, et pour permettre la circulation du fluide dans un deuxième ensemble 12 de conduits, lorsque le piston 3 se déplace dans la direction opposée, les premier 11 et deuxième 12 ensembles étant au moins en partie distincts. Comme illustré sur les figures, afin de rendre distincts les premier 11 et deuxième 12 ensembles, ceux-ci présentent chacun au moins un conduit 10a muni d’une vanne unidirectionnelle 13 permettant de contrôler le sens de circulation du fluide hydraulique dans les conduits 10a. Comme illustré sur les figures, suivant le déplacement du piston 3, certains conduits 10a, 10b du dispositif 8 inertiel, barrés d’une croix, interdisent la circulation du fluide hydraulique en fonction de l’ensemble 11, 12 utilisé et de sa configuration. Comme précisé précédemment, les premier 11 et deuxième 12 ensembles sont au moins en partie distincts puisque certains conduits 10a autorisent la circulation du fluide uniquement dans un sens de circulation, appartenant ainsi à l’un ou l’autre des premier 11 et deuxième 12 ensembles, tandis que d’autres conduits 10b sont utilisés pour permettre la circulation du fluide hydraulique dans les deux sens de circulation, c’est-à-dire depuis la première chambre 6 vers la deuxième chambre 7 et inversement. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures, au moins un, en l’occurrence chacun des premier 11 et deuxième 12 ensembles présente au moins deux configurations activables et distinctes. Chaque configuration permet, lorsqu’elle est activée, le déplacement du fluide avec une inertie hydraulique propre à la configuration activée. En l’occurrence, chaque configuration correspond à une sélection de conduits 10a, 10b, choisis parmi les conduits 10a, 10b d’un même ensemble 11, 12, dans lesquels le fluide hydraulique est autorisé à circuler. Avantageusement, dans le premier ensemble 11 et/ou le deuxième ensemble 12, les conduits 10a, 10b présentent des longueurs différentes. Ainsi, chaque configuration présente une longueur de circulation du fluide hydraulique entre les première 6 et deuxième 7 chambres qui lui est propre correspondant à une inertie fluidique qui lui est également propre. Comme illustré sur les figures, le dispositif 8 inertiel présente des moyens 14 de sélection et d’activation conçus pour sélectionner et activer une configuration sélectionnée parmi les configurations activables. Par exemple, les moyens 14 de sélection et d’activation comprennent au moins une vanne directionnelle 15a, 15b permettant d’orienter la circulation du fluide hydraulique dans l’un ou l’autre des conduits 10a, 10b d’un même ensemble 11, 12. Comme illustré sur les figures, les moyens 14 de sélection et d’activation sont conçus pour sélectionner une configuration en fonction des pressions du fluide hydraulique dans les première 6 et deuxième chambres 7. A cet effet, chaque vanne directionnelle 15a, 15b est, par exemple, munie d’un ressort taré 16 permettant de modifier son état et l’orientation du fluide hydraulique en fonction de la pression du fluide circulant dans les conduits 10a, 10b. Ainsi, lorsque la sollicitation du piston 3 est importante et provoque une pression supérieure à une pression seuil prédéterminée, propre à chaque vanne directionnelle 15a, 15b, la vanne directionnelle 15a, 15b modifie son état pour orienter le fluide hydraulique vers un autre conduit 10a, 10b afin de modifier la configuration sélectionnée et donc l’inertie hydraulique du dispositif 8 inertiel. Comme illustré sur la , lorsque le piston 3 se déplace suivant la flèche F1, de la , de sorte à comprimer la première chambre 6 pour provoquer une circulation du fluide hydraulique vers la deuxième chambre 7, correspondant à une phase de compression de la suspension 1, le fluide empreinte les conduits 10a, 10b correspondant à la première configuration du premier ensemble 11. Lorsque la phase de compression provoque une pression supérieure à une pression seuil prédéterminée, comme indiqué par la flèche F2 de la , la vanne directionnelle 15a change d’état pour laisser circuler le fluide hydraulique dans le conduit 10b du premier ensemble 11, qui présente une longueur supérieure au conduit 10a desservi par la même vanne directionnelle 15a, comme illustré sur la . De manière similaire, illustrée sur les figures 3 et 4, lorsque le piston 3 se déplace suivant la flèche F3, F4 de sorte à comprimer la deuxième chambre 12 pour provoquer une circulation du fluide hydraulique vers la première chambre 6, correspondant à une phase de détente de la suspension 1, le fluide empreinte les conduits 10a, 10b correspondant aux première ou deuxième configurations du deuxième ensemble 12 grâce à la vanne directionnelle 15b. Ainsi, la suspension 1 selon l’invention permet d’offrir la possibilité d’adapter son inertie hydraulique en fonction des phases de compression et/ou de détente, grâce aux premier 11 et deuxième 12 ensembles en partie distincts. De plus, pour chaque phase, détente ou compression, la réponse de la suspension 1 selon l’invention peut être adaptée en choisissant soigneusement les différentes configurations de chaque ensemble 11, 12. Dans le mode de réalisation illustré, la suspension 1 présente quatre réponses différentes. L’invention ne se limite pas au mode de réalisation de la suspension inertielle décrit ci-avant, seulement à titre d’exemple, mais d’autres modes de réalisation peuvent être conçus par l’homme de métier sans sortir du cadre et de la portée de la présente invention. Suspension (1) inertielle pour véhicule automobile, comprenant un vérin (2) comprenant un piston (3) monté mobile dans un cylindre (4), contenant un fluide hydraulique, le cylindre (4) étant séparé par le piston (3) en une première chambre (6) et une deuxième chambre (7), la suspension (1) comprenant en outre au moins un dispositif (8) inertiel permettant la circulation du fluide hydraulique depuis la première chambre (6) vers la deuxième chambre (7) et inversement, lors des déplacements du piston (3), chaque dispositif (8) inertiel présentant une pluralité de conduits (10a, 10b) à inertie hydraulique pour la circulation du fluide, chaque dispositif (8) étant conçu pour permettre la circulation du fluide dans un premier ensemble (11) de conduits (10a, 10b) du dispositif (8), lorsque le piston (3) se déplace dans une direction, et pour permettre la circulation du fluide dans un deuxième ensemble (12) de conduits (10a, 10b), lorsque le piston (3) se déplace dans la direction opposée, les premier (11) et deuxième (12) ensembles étant au moins en partie distincts. Suspension (1) inertielle selon la revendication 1, caractérisée en ce que les premier (11) et deuxième (12) ensembles de conduits (10a, 10b) présentent chacun au moins un conduit (10a) muni d’une vanne unidirectionnelle (13). Suspension (1) inertielle selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que au moins un des premier (11) et deuxième (12) ensembles présente au moins deux configurations activables et distinctes, chacune permettant, lorsqu’elle est activée, le déplacement du fluide avec une inertie hydraulique propre à la configuration activée, le dispositif (8) inertiel présentant des moyens (14) de sélection et d’activation conçus pour sélectionner et activer une configuration sélectionnée parmi les configurations activables. Suspension (1) inertielle selon la revendication 3, caractérisée en ce que chaque configuration correspond à une sélection de conduits (10a, 10b), choisis parmi les conduits (10a, 10b) d’un même ensemble (11, 12), dans lesquels le fluide hydraulique est autorisé à circuler. Suspension (1) inertielle selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que les moyens (14) de sélection et d’activation comprennent au moins une vanne directionnelle (15a, 15b) permettant d’orienter la circulation du fluide hydraulique dans l’un (10a) ou l’autre (10b) des conduits (10a, 10b) de l’ensemble (11, 12). Suspension (1) inertielle selon l’une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que les moyens (14) de sélection et d’activation sont conçus pour sélectionner une configuration en fonction de la pression du fluide hydraulique dans le dispositif (8) inertiel. Véhicule automobile comprenant au moins une suspension (1) inertielle selon l’une des revendications 1 à 6.