PROCESS AND DEVICE FOR CHECKING A VEHICLE SUSPENSION BY MEASURING THE DAMPING FACTOR OF AN OSCILLATING SUSPENSION SIGNAL

Abstract: 1. Method for checking the suspension of a vehicle comprising the stages consisting of : i) generating by means of a sensor (10, 11, 12, 13) an electrical signal representative of the oscillations of the suspension, ii) filtering (25) the electrical signal in order to retain solely the oscillations generated by the nonsuspended masses of the vehicle and the spring effect of the tyre, iii) determining (40) the ratio between two extremes of the filtered signal, characterised by the fact that the filtering stage ii) consists of retaining solely the oscillations generated at a frequency of the order of 12 Hz and in particular of eliminating the oscillations created at a frequency of the order of 1 Hz, as well as frequencies greater than 15 Hz, the method also being characterised by the fact that it comprises the additional stage consisting of iv) determining (95) the value of a parameter representative of the coefficient of viscous friction c of the shock absorber on the basis of the relationship see diagramm : EP0220985,P11,F1 in which : E and G represent constants linked with the characteristics of the vehicle, and S11 and S12 represent the amplitudes of two successive extremes.

Description: PROCEDE DE CONTROLE D'UNE SUSPENSION DE VEHICULE PAR MESURE DU FACTEUR D'AMORTISSEMENT D'UN SIGNAL OSCILLA TOIRE DE LA SUSPENSION ET DISPOSITIF POUR LA MISE EN OEUVRE DU PROCEDE. La présente invention concerne le contrôle de la suspension des véhicules automobiles. On sait que les suspensions de véhicules automobiles sont généralement composées , pour chacune des roues, d'un ensemble, formé d'un amortisseur relié en parallèle à un ressort, disposé entre les masses suspendues et les masses non suspendues du véhicule. On entend par masses suspendues l'ensemble des parties de la caisse du véhicule qui reposent sur la suspension t tandis que l'on entend par masses non suspendues l'ensemble des masses mobiles par rapport à la caisse, et en particulier les roues et triangles de suspension. Le cas échéant, les masses non suspendues comprennent également les freins et une partie des amortisseurs. Le ressort de la suspension a pour fonction première de limiter la propagation, vers la caisse du véhicule, des mouvements verticaux des roues, afin d'accroître le confort routier. Néanmoins, après avoir encaissé une irrégularité de la route le ressort ne retrouve pas rapidement sa position d'équilibre stable. L'énergie qu'il a emmagasinée tend à induire des oscillations de la caisse ainsi que des chocs et rebonds de la roue sur le sol pendant lesquels cette énergie se dissipe en chaleur. Pour éviter cet inconvénient, on a proposé depuis longtemps de placer en parallèle du ressort un amortisseur dont le rôle est précisément de dissiper l'énergie emmagasinée dans le ressort, donc d'empêcher la création de mouvements parasites nocifs pour la qualité du confort et de la tenue de route. L'amortisseur le plus couramment usité se compose d'un corps lié rigidement aux masses non suspendues, qui définit une chambre principale. remplie d'un fluide hydraulique, d'une tige coulissante, liée rigidement à la caisse du véhicule et à un piston percé de trous calibrés et équipés de clapets, qui se déplace dans la chambre principale, et d'une chambre secondaire, dite de compensation, remplie partiellement de gaz et de fluide hydraulique, qui communique avec la chambre principale par l'intermédiaire de clapets. Néanmoins, d'autres types d'amortisseurs pour suspension de véhicules ont été proposés. La présente invention n'est pas limitée à un type d'amortisseur particulier. La fonction de l'amortisseur est donc de transformer en chaleur l'énergie mécanique de mouvement de sa tige. Pour cela, l'amortisseur oppose au mouvement de sa tige une force sensiblement proportionnelle à la vitesse de cette dernière. On a représenté schématiquement, sur la figure 1 annexée, la courbe : force appliquée sur la tige/ vitesse de la tige, d'un amortisseur. Chaque partie de cette courbe, force appliquée sur la tige/vitesse de la tige, correspondant respectivement à la détente et à la compression de l'amortisseur, comporte deux zones. La zone de courbe linéaire correspond aux conditions de fonctionnement où le fluide hydraulique circule par les clapets. Quand la vitesse de la tige diminue la pression du fluide atteint une valeur seuil au-dessous de laquelle les clapets ne peuvent plus fonctionner. Le fluide hydraulique circule alors par les orifices calibrés. Cela correspond à la seconde zone de la courbe, de type parabolique. On aait néanmoins que le vieillissement a pour effet de diminuer la viscosité du fluide hydraulique et d'abaisser progressivement l'efficacitd des multiples étanchéités de l'amortisseur, notamment au niveau des joints et clapets. Cela provoque bien sûr un affaissement de la caractéristique force/vitesse. Cet affaissement peut d'ailleurs apparaître uniquement sur une des zones de la courbe (zone linéaire ou parabolique) avant de s'étendre aux suivantes. On sait par ailleurs que l'état de la suspension influence dans une large mesure la tenue de route du véhicule. Il est donc souhaitable de disposer de moyens permettant de contrôler la suspension des véhicules, De nombreux moyens de contrôle d' cet effet ont déjà été proposés. Toutefois, ces moyens ne donnent pas pleinement satisfaction. On a ainsi proposé, comme décrit dans le brevet US-A-2 923 147 et dans le brevet Italien 431 283, des moyens de contrôle mécaniques. L'utilisation de ces moyens est cependant limitée aux garages d'entretien. De plus, ces moyens ne permettent qu'un contrôle statique. Enfin, ces moyens ne permettent nar un contrôle fréquent voire continu de la suspension. Au mieux, ces moyens mécaniques sont utilisés généralement à une fréquence de l'ordre de une fois par an. On a également proposé, comme décrit dans les brevets US-A-3 921 945 et US-A-3 937 152, des moyens de détection des vibrations d'un véhicule. Cette disposition ne permet pas cependant de réaliser un contrôle précis et fiable. On a également proposé, comme décrit dans les brevets GB-A-1 483 231 et US-A-4 317 105, des moyens sensibles à l'accélération du véhicule dans la direction verticale. Là encore, cependant, les dispositions de ce type jusqu'ici proposées ne permettent pas de réaliser un contrôle précis et fiable. On a également proposé, comme décrit dans le brevet GB-A-1 508 527, de comparer les caractéristiques force et vitesse d'un amortisseur en utilisant deux capteurs sensibles respectivement à ces données. Les moyens de test décrits dans ce document ne permettent pas cependant de contrôler de façon précise et fiable l'ensemble de la courbe force/vitesse. On a également proposé, comme décrit dans les brevets US-A-3 833 094 et US-A-3 646 5t2 d'utiliser des détecteurs de surcharge. Ces dispositifs ne permettent qu'une détection du type tout ou rien et ne permettent pas de renseigner sur l'état de la suspension. Enfin,ona proposé d'utiliser des jauges de contrainte pour mesurer les forces exercées en divers points de la suspension De tels dispositifs sont par exemple décrits dans les brevets US-A-4 458 234, DE-A2 35t 862 et DE-A-2 341 423. Ces documents cependant se contentent d'évoquer, pour l'exploitation des signaux électriques délivrés par les jauges, l'agencement de ces jauges en pont ou encore la mesure des variations d'amplitude, positives ou négatives, des forces exercées sur l'amortisseur et/ou le ressort. Ces dispositions ne délivrent qu'une information globale sur le fonctionnement de la suspension et ne permettent pas de délivrer une information précise et fiable sur l'état de la suspension utile au conducteur. Le problème posé est donc de concevoir une technique de mesure permettant de détecter de façon fiable, économique et continue, à l'aide de moyens embarcables, l'état de la suspension. L'un des buts principaux de la présente invention est de concevoir des moyens de mesure économiques, appropriés pour être installés en série sur les véhicules automobiles sans grêver de façon significative le prix de revient de ceux-ci. Le problème ainsi posé est résolu selon la présente invention par la mise en oeuvre d'un procédé de contrôle de la suspension d'un véhicule qui comprend les étapes consistant à i) générer à l'aide d'un capteur un signal électrique représentatif des oscillations de la suspension, iit filtrer le signal électrique pour retenir uniquement les oscillations générées par les masses non suspendues du véhicule et l'effet ressort du pneumatique (et notamment éliminer les oscillations basse fréquence créées par les masses suspendues du véhicule et le ressort de suspension), iii) déterminer le rapport entre deux extrema du signal filtré, et iv) déterminer la valeur d'un paramètre représentatif du coefficient de frottement visqueux de l'amortisseur sur la base du rapport établi à l'étape iii). Ce procédé est basé sur la démonstration théorique (qui sera rappelée dans la description détaillée qui va suivre) et la vérification expérimentale, établies par la Demanderesse, selon lesquelles, à la suite d'une excitation due au profil de la route, l'ensemble composé des masses suspendues du véhicule et du ressort de suspension génère une oscillation de base de basse fréquence, généralement de l'ordre de thz à laquelle se superpose une oscillation parasite de fréquence supérieure, généralement de l'ordre de 12Hz, induite par l'ensemble composé des masses non suspendues du véhicule et de "l'effet ressort" du pneumatique, mais, et c'est là une constatation essentielle, le taux d'amortissement des oscillations parasites dépend beaucoup plus de l'état de l'amortisseur, que le taux d'amortissement des oscillations de base. En d'autres termes, un amortisseur en bon état atténue convenablement les oscillations parasites dues aux masses non suspendues du véhicule et à l'effet ressort du pneumatique. Par contre, un amortisseur présentant une usure n'atténue par correctement ces oscillations parasites, et par conséquent n'évite par les rebonds responsables du décollement de la roue par rapport au sol, et de ce fait n'assure pas une tenue de route correcte. L'influence de l'usure de l'amortisseur sur le niveau d'amortissement des oscillations de base de 1 Hz est en revanche moins nette. En effet, le faible couplage mécanique entre les différents étages de la suspension évite toute perturbation des signaux de 12 Hz. Alors que par contre, chaque demi-essieu se trouvant influencé par son homologue par l'intermédiaire de la masse suspendue, cela crée des interférences dans les signaux de base de 1 Hz. Il est de plus avantageux d'utiliser des capteurs travaillant essentiellement dans les fréquences supérieures à 10 Hz, dans la mesure où de tels capteurs sont en général moins coûteux que ceux travaillant à des fréquences inférieures. En conséquence, selon une caractéristique avantageuse de la présente invention, l'étape ii) de filtrage consiste à retenir uniquement les oscillations générées par les masses non suspendues du véhicule et l'effet ressort du pneumatique à une fréquence de l'ordre de 12 Hz (et à éliminer notamment les oscillations créées par les masses suspendues du véhicule et le ressort de suspension à une fréquence de l'ordre de 1 Hz). De façon préférentielle, l'étape ii) de filtrage consiste de plus à éliminer les fréquences supérieures aux fréquences des oscillations générées par les masses non suspendues et l'effet ressort du pneumatique, par exemple à éliminer les fréquences supérieures Åa 15 Hz. Le cas échéant, l'étape ii) de filtrage peut être réalisée par le capteur lui-même travaillant dans une plage de fréquences étroite centrée sur la fréquence des oscillations générées par les masses non suspendues et l'effet ressort du pneumatique. Selon une première variante de réalisation conforme à la présente invention, le paramètre déterminé à l'étape iv) est obtenu par calcul sur la base de la relation EMI7.1 relation dans laquelle E et G représentent des constantes liées aux caractéristiques du véhicule et S11 et S12 représentent les amplitudes de deux extrema successifs. Selon une seconde variante de réalisation conforme à la présente invention, le paramètre déterminé à l'étape iv) peut être obtenu à l'aide d'une table de correspondance entre les rapports d'extrema S11 et S12 d'une part et la valeur recherchée du paramètre d'autre part. Cette table de correspondance peut être remplie,soit à l'aide de la relation (32) précitée, soit sur la base d'une approximation de la courbe définie par cette relation sous forme d'une succession de segments linéaires de pentes différentes. Ces deux variantes de réalisation seront explicitées plus en détail par la suite. Selon une autre caractéristique préférentielle, le procédé de contrôle conforme à la présente invention comprend de plus l'étape intermédiaire consistant à éliminer les valeurs du rapport d'extrema S11/S12 établi à l'étape iii) qui ne sont pas comprises dans une gamme prédéterminée, de préférence entre 1 et 3. Cette disposition permet en particulier d'éli- miner les réponses dues à une excitation du type profil périodique tel que des pavés, et de ne retenir que la réponse due à une excitation du genre profil occasionnel assimilable à la fonction crénnau, tel que la marche d'un trottoir. Pour améliorer la précision de la mesure, le procédé de contrôle conforme à la présente invention comprend de préférence la réitération de l'étape iii) pour une pluralité de paire d'extrema successifs et l'établissement d'une moyenne de l'ensemble des rapports obtenus. De préférence, pour améliorer encore la précision de la mesure, le procédé de test conforme à la présente invention comprend en outre l'étape consistant à éliminer les valeurs de rapports d'extrema qui s'écartent de la moyenne de l'ensemble des rapports obtenus, d'au moins une valeur de tolérance prédéterminée, et à établir une seconde moyenne sur la base des rapports non éliminés. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le procédé conforme à la présente invention comprend de plus l'étape supplémentaire consistant à comparer la valeur du paramètre établi à l'étape iv) avec une valeur de seuil et à afficher une alarme lorsque la valeur du paramètre tombe en dessous de la valeur seuil Selon une autre variante, le procédé de con trôle conforme à la présente invention comprend l'étape supplémentaire consistant à exploiter, par exemple en visualisant, une information analogique liée à la valeur du paramètre déterminé à l'étape iv). La présente invention concerne de plus un dispositif de contrôle pour la mise en oeuvre du procédé précité qui comprend - un capteur adapté pour générer un signal représenta- tif des oscillations de la suspension, - des moyens de filtrage recevant le signal électrique généré par le capteur et adapté pour retenir uniquement les oscillations générées par les masses non suspendues du véhicule et l'effet ressort du pneumatique (et éliminer notamment les oscillations basse fréquence créées par les masses suspendues du véhicule et le ressort de suspension), - des moyens de traitement principaux adaptés pour déterminer le rapport entre deux extrema du signal filtré, - des moyens de traitement auxiliaires adaptés pour déterminer la valeur d'un paramètre représentatif du coefficient de frottement visqueux de l'amortisseur sur la base du rapport établi par les moyens de traitement principaux. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemple non limitatif et sur lesquels: - la figure 1 représente schématiquement la caractéristique force/vitesse d'un amortisseur, - la figure 2 représente le signal électrique mesuré en sortie d'un capteur disposé sur un ressort de suspension associé à un amortisseur en état de fonctionnement correct, lors du franchissement d'un raccord de goudron à une vitesse de 80 Km/h. - la figure 3 représente le signal électrique mesuré en sortie d'un capteur de déplacement similaire fixé sur le ressort d'une suspension comportant un amortisseur hors service, lors du franchissement du même raccord de goudron à la vitesse de 80 Km/h, - les figures 4A et 4B représentent schématiquement la modélisation des masses suspendues du véhicule, - les figures SA et 5B représentent schématiquement la modélisation des masses non suspendues du véhicule, - la figure 6 représente schématiquement la réponse d'un capteur placé sur le ressort de la suspension, à la suite d'une excitation du type profil occasionnel, - la figure 7 représente schématiquement le signal obtenu après filtrage, d'une fréquence de l'ordre de 12 Hz due aux masses non suspendues du véhicule et à l'effet ressort du pneumatique, - les figures 8, 9 et 10 représentent diverses courbes qui seront explicitées dans le détail par la suite, et - la figure il représente une vue schématique du dispositif conforme à la présente invention. La même échelle a été utilisée pour la représentation des figures 2 et 3. Une simple comparaison des signaux illustrés sur ces figures montre que, comme cela était précédemment indiqué, le taux d'amortissement des oscillations parasites de 12 Hz dépend beaucoup plus de l'état de l'amortisseur que le taux d'amortissement des oscillations de base de 1 Hz. En effet, ces oscillations de base possè- dent sensiblement la même amplitude sur les figures 2 et 3 ce qui signifie que l'état de l'amortisseur influence peu le niveau d'atténuation des osciìlations de base. Par contre, on remarquera que si pour un amortisseur en état de fonctionnement normal, les oscillations parasites de 12 Hz sont quasi-totalement amorties, comme représenté sur la figure 2, par contre, dans le cas d'un amortisseur hors service, comme illustré sur la figure 3 , l'amplitude des oscillations parasites de 12 Hz est non négligeable. La demanderesse a par ailleurs appuyé ses constatations exp#rimentales par une démonstration théorique que l'on va expliciter par la suite pour la bonne compréhension de la présente invention. L'analyse théorique qui suit est basée d'une part sur l'exploitation d'un modèle de courbe force/allongement d'allure linéaire pour le ressort, c'est-à-dire un modèle répondant à la relation (l) Fr=-k.Al dans laquelle Fr représente la force développée par le ressort, k représente la raideur du ressort, et A1 représente l'allongement du ressort, et d'autre part sur l'exploitation d'un modèle de courbe force/vitesse, d'allure linéaire et de même pente quelle que soit la phase d'utilisation, compression ou détente, pour l'amortisseur, c'est-à-dire un modèle répondant à la relation (2) Fa= -c.v dans laquelle Fa représente la force developpée par l'amortisseur, c représente le coefficient de frottement visqueux, et v représente la vitesse de la tige. Le bilan des forces exercées au niveau des masses suspendues (schematisées sur les figures 4A, 4B) permet d'écrire d'une part en statique (3) Mqr F r + Fa =Fr = -k (Ao - A1) relation dans laquelle M représente la valeur de la masse suspendue A0 représente l'élongation du ressort au repos et Al représente l'allongement du ressort dt à la masse suspendue, d'autre part en dynamique (4) M# = Fr +F a a = Mji soit (5) Mx + cx + kx = c#2 + kx2, relations dans lesquelles : 1 représente la hauteur de la masse suspendue, par rapport à une référence, x représente le déplacement de la masse suspendue, et X2 représente le déplacement de la masse non suspendue. Par ailleurs le bilan des forces exercées au niveau des masses non suspendues (schématisées sur les figures SA, SB) permet d'écrire, d'une part en statique (6) mg = F + F + F + F r a r2 a2 = r + Fr2 = k(A0 - A1) - k2 (A20 - Ai2) relation dans laquelle m représente la valeur de la masse non suspendue, Fr2 représente la force exercée sur la masse non suspendue résultant de l'élasticité du pneumatique, Fa2 représente la force exercée sur la masse non suspendue résultant de l'effet d'amortisseur dû aux fibres du pneumatique, k2 représente la raideur du pneumatique A20 représente l'élongation au repos de l'élément ressort formé par le pneumatique, et A12 représente l'allongement de cet élément du aux masses mises en jeu, d'autre part en dynamique (7) l2 Fr Fa + Fr2 + Fa2 - mg r mx2 soit (8) m#2 +(c + c2)x2 + (k + k2)x2 = (c2x1+k2x1) + (cx + kx1) 12 représente la hauteur de la masse non suspendue, x2 représente le déplacement de la masse non suspendue, C2 représente le coefficient de frottement visqueux de l'effet d'amortisseur dd aux fibres du pneumatique,et x1 représente le déplacement du pneumatique. En posant EMI13.1 pulsation propre de la masse suspendue, y = c = coefficient d'amortissement de la suspension, 2Mw EMI13.2 = pulsation propre du demi-essieu par rapport à la masse suspendue, EMI13.3 coefficient d'amortissement du demi-essieu par rapport à la masse suspendue, pulsation propre du demi-essieu par rapport au sol, Y2 = 2 = coefficient d'amortissement du demi-essieu 2mw2 par rapport au sol, les équations (5) et (8) s'écrivent EMI13.4 En #tilisant les transformées de Laplace, les équations (9) et (10) s'écrivent alors (11) (p2x) + 2##(pX) +#2X = 2##(pX2) + #êX2 et (12) (pêX2) + 2(&gamma; ;1#1 + &gamma;2#2) (PX2) +(#12+ #22) X2 = 2&gamma;2#2(pX1) + w22X1 + 2y1w1 < pX) + w1X soit NI D X = D . X1 et N2 (14) X2= D ¯ X1 avec (15) N = ##2[4&gamma;&gamma;pê + 2(&gamma;#2 + &gamma;2#)P + ##2] (16) N2 ##2] = 2&gamma;2#2p + (4&gamma;&gamma;2##2 + #22)pê +2##2(&gamma;2# + &gamma;#2)P + 2 #ê#ê et (17) D = p4 + 2(&gamma;# + &gamma;1#1 + &gamma;2#2)p + (w+ w12 + #22 + 4&gamma;&gamma;2##2)pê + 2##2(&gamma;2# + &gamma;#2)p + #ê#ê2. Les formules (13) et (14) donnent donc les évolutions du mouvement de la caisse (X) et du mouvement de la roue (X2) par rapport à une référence absolue et en fonction du profil de la route (X1). Le calcul montre que les quatre racines du dénominateur D (17) sont des nombres complexes conjugués deux à deux Ceci exprime que le filtre mécanique que réalise la suspension peut se décomposer en deux filtres du second ordre. Par ailleurs un calcul numérique montre que ces deux filtres possèdent des fréquences de coupure se situant aux alentours de 1Hz et de 12 Hz. La fréquence de coupure de 1 Hz est créée par les masses suspendues du véhicule et le ressort de suspension. La fréquence de coupure de 12 Hz est générée par les masses nonsuspendues du véhicule et l'effet ressort du pneumatique. Dans le cas d'une excitation de la suspension par un profil occasionnel assimilable à la fonction créneau susceptible d'engendrer une variation brutale de l'écrasement du ressort , tel qu'une marche de trottoir, le déplacement de la suspension répond a la relation suivante, en se replaçant dans le domaine temporel (18) s(t) = s1(t) + s2(t) = Ad1 B1exp -ZAWAt. sin(WAdt + &gamma;1) + v Ad1 B2exp -ZBWBt ¯ sin (WBdt + &gamma; ;2) v relation dans laquelle A représente l'amplitude de l'excitation dlreprésente la longueur de l'excitation v représente la vitesse du véhicule ZA#ZB représentent les facteurs d'amortissement de chacun des filtres, WA1WB représentent les pulsations de coupure de chacun des filtres, représentent les déphasages des signaux EMI15.1 Bl, B2 représentent les coefficients d'amplitude. On a représenté schématiquement sur les figures 6 et 7 les signaux s(t) et s2(t). Les paramètres WA,WB, ZA et ZB sont représentds sur la figure 8 en fonction du coefficient de frottement visqueux. Par ailleurs, on montre que le coefficient B2 correspondant au signal parasite de 12 Hz est bien supérieur a celui B1 du signal de base, comme illustré sur la figure 9 qui illustre ces paramètres en fonction du coefficient de frottement visqueux. En effet, EMI16.1 avec (21) Q = - 2WAWB [ZAWêB + &gamma;2WêA + &gamma;2WAWB(1 - 4ZêA)] (22) ss = -WêAWêB [WB +WA (1 - 4ZA&gamma;2)] (23) = IWB [&gamma;2WB + WA(ZA + Y2 - 4ZAY2) ] (24) # = WB4[WB + WA (l - 4ZA&gamma;2)] (25) E = (WB - WA) t WêA + WB2 + 2WAWB(1- 2y2) ] En faisant les approximations suivantes, jus tifiées par le tracé des courbes sur la figure # : : t26) ZA = ay (27) &gamma;2 # o (28) WA = W et (29) WB B LL > 2+ b On obtient à partir des équations précédentes EMI17.1 On remarque donc que le coefficient c de l'amortisseur est proportionnel à 1'amortissement ZB de la réponse de la fréquence de 12Hz. Or ce facteur d'amortissement peut se déterminer facilement à partir d'un signal de déplacement ou de vitesse du débattement de la suspension. En appelant en effet St1 et S12 les amplitudes de deux extrema successifs du signal de 12 Hz, c'està-dire deux extrema successifs du second membre de la relation (18) on obtient EMI17.2 relation dans laquelle Ln représente la fonction logarithme népérien. Le coefficient c de l'amortisseur peut donc aisément être déterminé sur la base des relations (30) et (31). La combinaison des relations (30) et (31) permet en effet d'obtenir la relation (32) précitée. On remarquera de plus que ce traitement de signal permet la détermination du coefficient c de l'amortisseur tout en s'affranchissant parfaitement de l'amplitude du profil de la route. Le tracé de la courbe c en fonction du rapport s11/s12, sur la figure 10 annexée montre que le coefficient c présente un bon rapport de proportionnalité avec ce rapport S11/S12 et que par conséquent le coeffi cient c peut être déterminé sur la base d'une approximation de cette courbe sous forme d'une succession de segments linéaires de pentes différentes, On va maintenant décrire le dispositif de test conforme à la présente invention tel qu'illustré schématiquement sur la figure 11. Chacune des suspensions est équipée d'un capteur 10, 11, 12, 13 adapté pour générer un signal électrique représentatif des oscillations de la suspension. Ce capteur pourra indifféremment être un cap; teur de force, composé par exemple d'une cellule piézoélectrique, intercalé entre le ressort de la suspension et les masses suspendues ou les masses non suspendues, un capteur sensible ou déplacement relatif tasses suspendues/masses non suspendues, par exemple formé d'une cellule piezoélectrique disposée entre deux spires du ressort de la suspension, dans le cas d'un ressort à boudin , un capteur de force placé sur l'amortisseur de la suspension, ou encore un accéléromètre placé sur les masses non suspendues. Les signaux électriques délivrés par les capteurs 10, il, 12 et 13 sont de préférence appliqués à un organe de multiplexage 20 permettant d'opérer un traitement en séquence, roue par roue, des signaux issus des différents capteurs Néanmoins, le cas échéant chaque capteur 10, II, 12, 13 peut être associé à une channe de traitement spécifique. Ces signaux électriques sont appliqués à une cellule de filtrage 25 qui est adaptée pour retenir uniquement les oscillations générées par les masses non suspendues du véhicule et l'effet ressort du pneumatique. La cellule de filtrage 25 est de préférence une cellule passe bande adaptée pour éliminer les oscillations basse fréquence de l'ordre de 1Hz créées par les masses suspendues du véhicule et le ressort de suspension, ainsitque les fréquences supérieures aux oscillations générées par les masses non suspendues du véhicule et l'effet ressort du pnnumatique. Les moyens de filtrage 25 peuvent posséder par exemple une bande passante allant de 9 à 15 Hz. Les signaux électriques filtrés par la cellule 25 sont ensuite appliqués à des moyens de traitement 30. Au niveau de ceux-ci les signaux électriques sont tout d'abord mémorisés dans une mémoire 35. Les moyens de traitement 30 calculent (étape 40) le rapport S11/S12 entre deux extrema successifs des signaux mémorisés. Les moyens de traitement 30 comparent ensuite (étape 50) la valeur des rapports déterminés précédemment à l'étape 40 aux bornes d'une gamme prédéterminée de valeurs, de préférence 1 et 3, pour déterminer si les rapports établis à l'étape 40 sont compris ou non dans cette gamme. Dans la négative, les rapports calculés sont éliminés par les moyens de traitement 30 car considérés comme non significatifs, et notamment susceptibles d'être générés à la suite d'une excitation du type profil périodique non exploitable dans le cadre de la présente invention. Par contre, dans l'affirmative, c'est-à-dire dans le cas où les valeurs des rapports calculés à l'étape 40 sont comprises dans la gamme prédéterminée, les valeurs de ces rapports sont mémorisés dans des moyens 60. Lestmoyens de traitement 30 établissent alors à l'étape 70 la moyenne des valeurs mémorisées dans les moyens 60. Des moyens de comparaison 80 déterminent ensuite l'écart existant entre chacun des rapports établis par les moyens de traitement 30 à l'étape 40 et la moyenne issue des moyens 70. Si cet écart est inférieur à un seuil prédéterminé, le rapport établi par les moyens de traitement 30 à l'étape 40 est validé et mémorisé. Par contre, si l'écart précité est supérieur au seuil prédéterminé, les valeurs de rapport correspondantes établies par les moyens de traitement 30 à l'étape 40 sont éliminées. Puis les moyens de traitement 30 établissent à l'étape 90 une seconde moyenne sur la base des valeurs de rapport non éliminées à l'étape 80. La valeur de cette moyenne établie par les moyens de traitement 30 à l'étape 90 est utilisée pour déterminer à l'étape 95 la valeur d'un paramètre représentatif du coefficient de frottement visqueux c de l'amortisseur. Pour ce faire, selon une première variante de réalisation conforme à la présente invention, la valeur du paramètre recherché c est déterminée sur la base de la relation (32) dans laquelle S11/S12 représente la valeur de la moyenne établie par les moyens de traitement 30 à l'étape 90. Selon une seconde variante de réalisation conforme à la présente invention ,la valeur du paramètre recherché-c peut être obtenue à l'aide d'une table de correspondance entre les rapports d'extrema S11/S12 d'une part et la valeur recherchée du paramètre d'autre part. Cette table de correspondance peut autre défi- nie, soit à l'aide de la relation (32) précitée, soit sur la base d'une approximation de la courbe définie par cette relation sous forme d'une succession de segments linéal res de pentes différentes. Les phases de traitement du signal précédemment décrites sont suivies d'une étape d'exploitation, comme par exemple une détection d'alarme et le cas échéant de visualisation sur des moyens 100. Cette étape de détection d'alarme et de visualisation peut consister à comparer la valeur du paramètre précité c avec une valeur de seuil et afficher une alarme lorsque la valeur calculée du coefficient de frottement c tombe en dessous de la valeur seuil, soit à visualiser directement une information analogique représentative du coefficient de frottement visqueux c. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être decrit mais s'étend à toute variante conforme à son esprit. Le paramètre représentatif du coefficient c peut en particulier être déterminé sur la base d'extrema qui ne sont pas successifs, en adaptant en conséquence la relation (32), ou la table de correspondance utilisée. La présente invention peut en particulier être appliquée pour la commande de suspensions asservies, par exemple pour commander la dureté de la suspension notamment pour une compensation d'usure. De préférence, les moyens de visualisation 100 sont adaptés pour délivrer une information spécifique pour chacune des suspensions, soit sous forme d'un témoin d'alarme dans le cas d'une comparaison avec une valeur seuil comme précédemment évoqué, soit sous forme d'un affichage analogique de chacun des coefficients c mesurés.

Claims: REVENDICATIONS 1. Procédé de contrôle de la suspension d'un véhicule , caractérisé par le fait qu'.#l comprend les étapes consistant à i) générer à l'aide d'un capteur (10, 11, 12, 13) un si- gnal électrique représentatif des oscillations de la suspension, ii) filtrer (25) le signal électrique pour retenir uniquement les oscillations générées par les masses non suspendues du véhicule et l'effet ressort du pneumatique, iii) déterminer (40) le rapport entre deux extrema du signal filtré, et iv) déterminer t95) la valeur d'un paramètre représentatif du coefficient de frottement visqueux c de l'amortisseur sur la base du rapport établi à l'étape iii; 2. Procédé de contrôle de la suspension selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'étape ii) de filtrage consiste à retenir uniquement les oscillations générées par les masses non suspendues du véhicule et l'effet ressort du pneumatique à une fréquence de l'ordre de 12 Hz et notamment à éliminer les oscillations créées par les masses suspendues du véhicule et le ressort de suspension à une fréquence de l'ordre de 1 Hz. 3. Procédé de contrôle de la suspension selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que l'étape ii) de filtrage comprend de plus l'étape supplémentaire consistant à éliminer les fréquences supérieures aux fréquences des oscillations générées par les masses non suspendues et l'effet ressort du pneumatique, de préférence en éliminant les fréquences supérieures à 15 Hz. 4. Procédé de contrôle selon l'une des revendications 1 b 3, caractdrisd par le fait que le paramètre déterminé àl'étape iv) est obtenu sur la base de la relation EMI23.1 dans laquelle E et G représentent des constantes liées aux caractéristiques du véhicule, et S11 et S12 représentent les anplitudes des deux exhuma successifs. 5. Procédé de contrôle selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le paramètre déterminé à l'étape iv) est obtenu à l'aide d'une table de correspondance entre les rapports d'extrema S11/S12 d'une part et la valeur recherchée du paramètre d'autre part. 6. Procédé de contrôle selon les revendications 4 et 5 prises en combinaison, caractérisé par le fait que la table de correspondance est remplie à l'aide de la relation (32 > . 7. Procédé de contrôle selon les revendications 4 et 5 prises en combinaison, caractérisé par le fait que la table de correspondance est remplie sur la base d'une approximation de la courbe définie par la relation (32) sous forme d'une succession de segments linéaires de pentes différentes. 8. Procédé de contrôle selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait qu'il comprend l'étape intermédiaire (50) consistant à éliminer les valeurs du rapport àS11/S12 établi à l'étape iii) qui ne sont pas comprises dans une gamme prédéterminée, de préférence 1 à 3. 9. Procédé de contrôle selon l'une des revendications 1 à 8, caractéri#é par le fait qu'il comprend la réitération de l'étape iii) pour une pluralité de paire d'extrema successifs, et l'établissement d'une moyenne (70) de l'ensemble des rapports obtenus. 10. Procédé de contrôle selon la revendication 9, caractérisé par le fait qu'il comprend de plus l'étape (80) consistant à éliminer les valeurs de rapport qui s'écartent de la moyenne de l'ensemble des rapports obtenus, d'au moins une valeur de tolérance prédéterminée, et à établir une seconde moyenne (90) sur la base des rapports non éliminés. 11. Procédé de contrôle selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait qu'il comprend l'étape supplémentaire (100) consistant a.compa- rer le paramètre déterminé à l'étape iv) avec une valeur de seuil et à afficher une alarme lorsque la valeur du paramètre tombe en dessous de la valeur seuil. 12. Procédé de contrôle selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait qu'il comprend l'étape supplémentaire (100) consistant à exploiter , par exemple par visualisation, une information analogique liée à la valeur du paramètre déterminé à l'étape iy). 13. Dispositif de contrôle pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'une des revendications 1 à 12, caractérisé sar le fait qu'il comprend - un capteur (10, 11, 12, 13) adapté pour générer un signal électrique représentatif des oscillations de la suspension, - des moyens de filtrage (25) adaptés pour retenir uniquement les oscillations générées par les masses non suspendues du véhicule et l'effet ressort du pneumatique, - des moyens de traitement principaux (30) pour déterminer le rapport entre deux extrema du signal filtré, et - des moyens de traitement auxiliaires (95) adaptés pour déterminer la valeur d'un paramètre représentatif du coefficient de frottement visqueux de l'amortisseur sur la base du rapport établi par les moyens de traitement principaux. 14. Dispositif de contrôle selon la revendication 13, caractérisé par le fait que les moyens de traitement auxiliaires (95) sont adaptés pour définir le paramètre représentatif du coefficient de frottement visqueux de l'amortisseur sur la base de la relation EMI25.1 relation dans laquelle E et G représentent des constantes liées aux caractéristiques du véhicule, et et et S12représenLent les amplitudes des deux extrema successifs. 15. Dispositif de contrôle selon l'une des revendications 13 et 14, caractérisé par le fait que les moyens de traitement auxiliaires (95) comprennent une table de correspondance entre les rapports d'extrema (S11/S.12) d'une part, et la valeur recherchée du paramètre d'autre part. 16. Dispositif de contrôle selon l'une des revendications 13 à 15, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens de comparaison (100) adaptés pour comparer le paramètre défini par les moyens de traitement auxiliaires (95) avec une valeur de seuil et à afficher une alarme lorsque la valeur de ce paramètre tombe en dessous de la valeur seuil. 17. Dispostif de contrôle selon l'une des revendications 13 A 15, caractérisé par le fait qu'il compren des moyens de visualisation (100) adaptés pour visualiser une information analogique liée d la valeur du parmètre défini par les moyens de traitement auxiliaires (95). 18. Dispositif de contrôle selon l'une des revendications 13 à 17, caractérisé par le fait que le capteur (10) est un capteur sensible au déplacement relatif masses suspendues / masses non suspendues. 19. Dispositif de contrôle selon l'une des revendications 13 à 18, caractérisé par le fait que le capteur (10) est une cellule piézoélectrique. 20. Dispositif de contrôle selon l'une des revendications 13 à 19, caractérisé sar le fait que le capteur (10) est disposé entre deux spires d'un ressort à boudin de la suspension. 21. Dispositif de contrôle selon l'une des revendications 13 à 20, caractérisé par le fait que le capteur (10) est un capteur de force intercalé entre le ressort de la suspension et les masses suspendues ou non suspendues. 22. Dispositif de contrôle selon l'une des revendications 13 à 17, caractérisé par le fait que le capteur (10) est un capteur de force placé sur l'amortisseur de la suspension. 23. Dispositif de contrôle selon l'une des revendications 13 à 17, caractérisé par le fait que le capteur (10) est un accéléromètre placé sur les masses non suspendues. 24. Application du dispositif de contrôle conforme à l'une des revendications 13 à 23 pour la commande de suspensions asservies, notamment pour la commande de la dureté de suspension.

Inventors: DELEVALLEE, JEAN-LOUIS, REYMOND, PHILIPPE, Delevallée, Jean-Louis
Applicants: JAEGER
Application year: 1986
Main classification: G01M17
IPC codes: B60Q9, G01M17, F16F9, G07C5, B60G17