EP3436291A1 - Systeme de suspension hydraulique d'un vehicule - Google Patents

Systeme de suspension hydraulique d'un vehicule

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Publication number
EP3436291A1
EP3436291A1 EP17712212.4A EP17712212A EP3436291A1 EP 3436291 A1 EP3436291 A1 EP 3436291A1 EP 17712212 A EP17712212 A EP 17712212A EP 3436291 A1 EP3436291 A1 EP 3436291A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
piston
vehicle
damper
hydraulic
cylinder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP17712212.4A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Nicolas BERLINGER
Alan CAVAREC
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PSA Automobiles SA
Original Assignee
PSA Automobiles SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FR1652660A external-priority patent/FR3049504B1/fr
Priority claimed from FR1652661A external-priority patent/FR3049505B1/fr
Application filed by PSA Automobiles SA filed Critical PSA Automobiles SA
Publication of EP3436291A1 publication Critical patent/EP3436291A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G7/00—Pivoted suspension arms; Accessories thereof
    • B60G7/04—Buffer means for limiting movement of arms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G21/00—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces
    • B60G21/02—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected
    • B60G21/04—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically
    • B60G21/05—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically between wheels on the same axle but on different sides of the vehicle, i.e. the left and right wheel suspensions being interconnected
    • B60G21/055—Stabiliser bars
    • B60G21/0551—Mounting means therefor
    • B60G21/0553—Mounting means therefor adjustable
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32—Details
    • F16F9/48—Arrangements for providing different damping effects at different parts of the stroke
    • F16F9/49—Stops limiting fluid passage, e.g. hydraulic stops or elastomeric elements inside the cylinder which contribute to changes in fluid damping
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32—Details
    • F16F9/58—Stroke limiting stops, e.g. arranged on the piston rod outside the cylinder
    • F16F9/585—Stroke limiting stops, e.g. arranged on the piston rod outside the cylinder within the cylinder, in contact with working fluid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00—Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/40—Auxiliary suspension parts; Adjustment of suspensions
    • B60G2204/45—Stops limiting travel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00—Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/40—Auxiliary suspension parts; Adjustment of suspensions
    • B60G2204/45—Stops limiting travel
    • B60G2204/4502—Stops limiting travel using resilient buffer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/05—Attitude
    • B60G2400/051—Angle
    • B60G2400/0511—Roll angle

Definitions

  • the invention relates to a hydraulic suspension system of a vehicle, especially automobile.
  • a hydraulic suspension system of a vehicle in particular a vehicle, comprises for each of the wheels of the vehicle a piston damper movable in its corresponding cylinder and interposed between the body and the wheel stub axle. of the vehicle.
  • the role of this damper is to greatly limit the oscillations transmitted by the wheels to the vehicle body when the wheels encounter roughness or obstacles present on the road on which the vehicle is traveling, and to curb the cash movements in the dynamic actions like braking and turning.
  • attack stroke In order to limit and brake the piston stroke of the damper in a compression stroke also called attack stroke, the latter comprises a compressible mechanical mechanical stop, or possibly hydraulic.
  • the role of this attack stop is also to protect the chassis of the vehicle during the appearance of strong deflections of the corresponding wheel, due to incidents or significant obstacles, such as retarders type back-d donkey.
  • the motor vehicles generally comprise on each wheel train an anti-roll bar having a transverse central portion forming a torsion bar, each end of which is connected to a suspension.
  • an anti-roll bar having a transverse central portion forming a torsion bar, each end of which is connected to a suspension.
  • the anti-roll bar adds on each suspension in case of roll of the body, a stiffness that adds to that of the suspension spring.
  • the suspension is then firmer, which reduces the impression of comfort.
  • the present invention aims to overcome the above disadvantages of the prior art.
  • the invention relates to a hydraulic suspension system of a vehicle undercarriage, particularly automobile, according to claim 1.
  • the invention also relates to a vehicle, including an automobile, comprising such a hydraulic suspension system.
  • FIG. 1 A and 1 B respectively show a longitudinal sectional diagram of a damper of the prior art, and a graph illustrating the forces delivered by the suspension system as a function of the piston stroke of the damper in the damper cylinder;
  • FIG. 3 represents a graph illustrating for the damper according to the prior art, the forces delivered by the suspension system as a function of the stroke of the damper piston, in a turn by adding the effects of a bar anti-roll;
  • FIGS. 4A and 4B respectively represent a longitudinal sectional diagram of a shock absorber of a suspension system according to a first embodiment of the invention when the vehicle is at a reference attitude, and a graph illustrating the forces delivered by the suspension system corresponding to the position of the piston identified in FIG. 4A, the system being in a first state;
  • FIGS. 5A and 5B respectively represent a longitudinal sectional diagram of a shock absorber of a suspension system according to the first embodiment of the invention when the vehicle is at a reference attitude, as well as a graph illustrating the the forces delivered by the suspension system corresponding to the position of the piston indicated in FIG. 5A, the system being in a second state
  • FIGS. 6A and 6B respectively represent a longitudinal sectional diagram of a shock absorber of a suspension system according to a second embodiment of the invention when the vehicle is at a reference attitude, as well as a graph illustrating the the forces delivered by the suspension system corresponding to the position of the piston indicated in FIG. 6A, the system being in a first state
  • FIGS. 5A and 5B respectively represent a longitudinal sectional diagram of a shock absorber of a suspension system according to the first embodiment of the invention when the vehicle is at a reference attitude, as well as a graph illustrating the the forces delivered by the suspension system corresponding to the position of the piston indicated in FIG. 6A, the system being in
  • FIGS. 7A and 7B respectively represent a longitudinal sectional diagram of a shock absorber of a suspension system according to the second embodiment of the invention when the vehicle is at a reference attitude as well as a graph illustrating the forces delivered by the suspension system corresponding to the position of the piston indicated in FIG. 7A, the system being in a second state.
  • the suspension of the vehicle comprises, for each wheel of the vehicle, a hydraulic damper 1 comprising a body 2 in the form of a cylinder and a piston 3 movable in the cylinder 2.
  • This damper 1 is interposed between the body 6 of the vehicle and the corresponding wheel knuckle.
  • each hydraulic damper 1 of the vehicle hydraulic suspension system can be described according to a damping law in which the force exerted by the damper 1 depends on the speed of movement of the corresponding wheel.
  • the faster the piston 3 moves in the cylinder 2 of the damper the higher the braking of this piston, and the greater the force exerted by the damper 1 on the body 6 of the vehicle is important.
  • the hydraulic suspension system also comprises, for each wheel of the vehicle, a suspension spring 17 mounted around the damper 1 and whose ends are respectively supported against the body 6 of the vehicle via a cup 18 and against a cup 19 secured to the cylinder 2 of the damper.
  • the suspension spring 17 is an element of constant stiffness, the behavior of which can be described by a law according to which the force exerted by the spring 17 on the body 6 of the vehicle depends on its compression and therefore on the amplitude of the deflection of the vehicle. the corresponding wheel. In other words, the more the suspension spring 17 is compressed, the greater the force exerted on the body 6 of the vehicle is important.
  • the suspension spring 17 essentially serves to carry the body 6 of the vehicle while allowing the deflections.
  • the suspension system also comprises for each wheel of the vehicle two respectively mechanical 7 and hydraulic 9 attacking stops, as well as two respectively mechanical 16 and hydraulic 15 rebound stops.
  • Each mechanical stop 7, 16 can be assimilated at a stiffness, and therefore exerts a force on the body 6 as a function of the displacement of the corresponding wheel.
  • the force exerted on the body 6 of the vehicle by the mechanical stops respectively of attack 7 and relaxation 16 is even greater than the deflection in attack and relaxation of the corresponding wheel is important.
  • Each hydraulic stop of attack 9 and relaxation 15 is for its part similar to a damper and therefore exerts a force on the body 6 of the vehicle according to the speed of travel of the corresponding wheel.
  • the hydraulic damper 1 the force exerted on the body 6 of the vehicle by the hydraulic stops respectively of attack 9 and relaxation 15 is even greater than the speed of travel of the corresponding wheel is important.
  • hydraulic attacking stops 9 and relaxation 15 are stops progressive effort that increases with the race, by the progressive reduction of fluid passages according to their race, which also gives an effort all the greater as the race is great.
  • the mechanical attack abutment 7 is secured to one end of the cylinder 2 of the damper, and positioned axially between the end of the cylinder 2 of the damper and the body 6 of the vehicle. It also has an annular cross-section so as to be traversed by the rod 14 of the piston 3 of the damper 1.
  • the mechanical attack stop 7 is compressed between the end of the cylinder 2 of the damper 1 and the body 6 of the vehicle so as to strongly slow the stroke of the piston 3 in the cylinder 2 of the damper.
  • the mechanical attack abutment 7 is made of elastomer material having a very high stiffness constant, so that the force exerted by the mechanical attack abutment 7 on the body 6 of the vehicle increases very rapidly with the deflection in attack of the wheel.
  • the hydraulic attack stop 9 is mounted in the compression chamber 4 of the cylinder 2 of the damper 1.
  • the hydraulic attack abutment 9 comprises a piston 1 1 secured to the bottom bottom wall 12 of the cylinder 2 of the damper, and a cylinder 10 intended to be displaced along the piston 1 1 of the attack abutment 9 by the piston 3 of the damper 1 when it reaches the vicinity of the end of stroke attack.
  • the cylinder 10 of the hydraulic abutment 7 forms a compression chamber 20 filled with hydraulic fluid, which is likely to escape from this chamber 20 by leaks around the piston 1 1 of the hydraulic abutment 9 when the piston 3 the damper moves the cylinder 10 of the hydraulic attack stop 9 towards the lower bottom wall 12 of the damper.
  • the piston 3 of the damper 1 arriving near its end stroke attack is very quickly braked.
  • the hydraulic abutment 9 comprises a return spring 21 surrounding the piston 1 1 of the hydraulic abutment 9 and whose ends are supported axially respectively against the bottom bottom wall 12 of the cylinder 2 of the absorber, and the annular end edge bordering the orifice of the cylinder 10 of the hydraulic stop 9.
  • the return spring 21 allows the cylinder 10 of the hydraulic attack stop 9 to return to the position of rest, the piston 1 1 emerging from this cylinder, when the piston 3 of the damper 1 away from the cylinder 10 of the hydraulic stop 9.
  • the hydraulic expansion stop 15 is in turn a floating piston surrounding the rod 14 of the damper 1 so as to maintain an annular space 23 between the rod 14 and the inner edge of the floating piston through which the hydraulic fluid is likely to circulate.
  • the hydraulic expansion stop 15 is positioned in the expansion chamber 5 of the cylinder 2 of the damper, axially between the upper end wall 8 of the cylinder 2 of the damper through which the rod 14 of the damper and a collar 22 forming a valve secured to the rod 14 of the damper.
  • the mechanical expansion stop 16 is in turn a high stiffness spring positioned in the expansion chamber 5 and whose ends are axially respectively bearing against the floating piston 15 and the upper end wall 8 of the cylinder 2 of the shock absorber 1.
  • the vertical scale represents the stroke in millimeters of the piston 3 of the damper in the cylinder 2 of the damper 1 during deflections of the vehicle wheel.
  • the horizontal scale is a visual scale representing the force exerted by each element of the hydraulic suspension at a wheel as a function of the stroke of the piston 3 in the cylinder 2 of the corresponding damper 1.
  • the zero stroke corresponds to the position of the piston 3 of the damper 1 in the cylinder when the suspension of the vehicle does not undergo any other effort than that exerted by the mass of the vehicle.
  • the vehicle is then at the reference base AR.
  • the negative races of the piston 3 of the damper in the cylinder 2 correspond to deflections in attack of the wheel, that is to say that the suspension tends to compress and the body 6 of the vehicle to move closer to the road compared to the reference base AR.
  • the positive strokes of the piston 3 of the shock absorber 1 in the cylinder 2 correspond to displacements in relaxation of the wheel, that is to say that the suspension tends to relax and the body 6 of the vehicle to move away from the road relative to the reference base AR.
  • strokes in attack or relaxation of the piston 3 of the damper 1 between -15 mm and 15 mm from the reference base AR correspond to low energy DLE deflections which represent the solicitations the most frequent, encountered on roads of good quality.
  • the mechanical attack stop 7 is compressed as soon as the stroke of the piston 3 of the damper 1 exceeds an attacking stroke of about 10 mm.
  • the mechanical attack stop 7 intervenes quickly to slow the stroke of the piston 3 of the damper 1 from the beginning of the medium energy deflections DME.
  • the piston 3 of the hydraulic damper 1 causes the displacement of the cylinder 10 of the hydraulic attack stopper 9 along its corresponding piston January 1, to quickly brake the piston 3 of the damper 1 in its corresponding cylinder 2 by adding a braking force depending on the speed to the braking force of the mechanical stop 7. This protects the body 6 of the vehicle against shocks in the end racing that could destroy elements.
  • the anti-roll bar of the front or rear axle then sees a greater compression of the suspension on the outside of the turn, and less important on the other side, it then generates on each side a return force on the suspension, having a certain stiffness which will be added to that of the suspension spring 17.
  • the force given by the stiffness of the suspension spring 17 has been superimposed on the force applied.
  • the anti-roll bar 30 in the case of a turn on the same vehicle train having an average height which is the reference base AR.
  • the force of the anti-roll bar 30 is zero for the central point 36 disposed on the reference base AR, the two suspensions being at this average height.
  • the hydraulic suspension system also comprises for each wheel of the vehicle a mechanical attack stop 7b shorter than the mechanical attack stop 7 of the prior art, as well as an attacking abutment hydraulic 9b whose cylinder 10b has an amplitude of displacement along the corresponding piston 1 1b between its end stroke stroke and its limit end of travel between 40 and 60 mm. This displacement amplitude is greater than the displacement amplitude of the cylinder 10 of the hydraulic attack stop 9 of the prior art, which is of the order of 30 mm.
  • the structure of the cylinder 10b of the hydraulic attack stop 9b is different, since the cylinder 10b comprises in its wall a plurality of through radial holes 13, and allowing the entry or exit of the hydraulic fluid of the compression chamber 4 of the cylinder 2 of the damper 1b when the piston 1 1b and the cylinder 10b of the hydraulic abutment 9b move relative to each other.
  • the overall section of a smaller number of holes 13 through the cylinder 10b of the abutment hydraulic attack 9b decreases because an increasing number of through holes 13 are plugged by the piston 1 1 b of the hydraulic attack stop 9b as the cylinder 10b moves along the piston 1 1 b of the hydraulic attack stop 9b in the direction of the lower bottom wall 12 of the cylinder 2 of the damper 1b: this ensures a stronger braking of the piston 3 of the damper 1b in order to protect the body 6 and the frame of the vehicle.
  • the hydraulic attack stop 9b dissipates the energy without accumulating it, thus avoiding any stimulus effect during low and medium energy deflections.
  • the suspension system comprises a suspension spring 17b having a decreased stiffness relative to the suspension spring 17 shown in Figure 1 A.
  • the decreased stiffness is represented by the straight line 42 which is less inclined than the straight line of the spring.
  • the reduced stiffness of the suspension spring 17b gives a vertical natural oscillation frequency of the vehicle body which is less than 1, 2Hz, while the values usually accepted are between 1, 2 and 1, 4Hz.
  • a natural oscillation frequency between 1 and 1, 1 Hz, which gives great flexibility to the suspension.
  • the hydraulic suspension system according to the second embodiment of the invention also comprises for each wheel of the vehicle a mechanical expansion stop 16b longer than the mechanical expansion stop 16 of the prior art. Therefore, the floating piston of the hydraulic expansion stop 15b according to the second embodiment of the invention has an amplitude of displacement around the rod 14 of the damper 1b, between its rest position and its end position. running in relaxation, for example between 40 and 80 mm. This displacement amplitude is greater than the displacement amplitude of the floating piston of the hydraulic expansion stopper 15 of the prior art, which is of the order of 20 to 30 mm.
  • the extension of the displacement amplitude of the hydraulic expansion stop 15b makes it possible to reduce the stiffness of the spring of the mechanical expansion stop 16b, so that it contributes little to the braking of the piston 3 of the shock absorber 1 b relaxation.
  • the floating piston 15b of the hydraulic expansion stop is formed by an annular ring radially split over its entire thickness and intended to slide along the rod 14 of the damper 1b so as to maintain a space ring 23b between the rod 14 and the inner edge of the floating piston 15b, while the upper part of the expansion chamber 5 of the cylinder 2 of the damper 1b comprises a wall 2b of substantially frustoconical shape whose cross section decreases in the upper direction towards the wall 8 of the shock absorber 1b.
  • the force exerted by the detent stops 15b, 16b on the vehicle body increases very gradually with the stroke of the floating piston 15b: as the floating piston 15b moves towards the upper end wall 8 of the cylinder 2 of the damper 1b along the frustoconical wall 2b, the slot and the annular space 23b of the floating piston 15b closes gradually, thereby decreasing the passage section of the hydraulic fluid.
  • This therefore ensures a variable damping according to the stroke of the floating piston 15b, significantly improving control of the vertical movements of the vehicle body, and thus the comfort of the vehicle.
  • the damping level of the shock absorber 1b is reduced in attack and relaxation, below that usually used for the same type of vehicle, shown in FIG. a width of the reduced effort.
  • the decrease in the damping level of the shock absorber 1b corresponds substantially on average to this stroke, to the value of the additional damping. given by the hydraulic attack stop 7b, so as to preserve the control of the body movements 6 for this type of deflections.
  • the system according to the invention comprises a switching means 100 allowing, at the choice of the driver or according to an automated logic to switch the anti-roll bar 30 between two states A and B.
  • the configuration as described is not limited to the embodiments described above and shown in the figures. It has been given only as a non-limiting example. Multiple modifications can be made without departing from the scope of the invention.
  • the invention is not limited to a single hydraulic thrust bearing configuration 9b.
  • a hydraulic attack stopper 9b whose cylinder 10b is secured to the inner walls of the compression chamber 4 of the damper 1b and whose piston 1 1b is intended to be moved in its corresponding cylinder 10b by the piston 3 of the shock absorber 1b.
  • any type of hydraulic attack stopper 9b known and adapted to be housed in the compression chamber 4 of a damper 1b may be considered.

Landscapes

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

Système de suspension hydraulique d'un train roulant de véhicule automobile, comprenant pour chaque roue un ressort de suspension (17b), un amortisseur (1b) à cylindre et piston mobile dans le cylindre pour y délimiter deux chambres respectivement de compression et de détente et interposé entre la caisse du véhicule et le porte-fusée de roue du véhicule, une butée d'attaque mécanique compressible (7b), une butée d'attaque hydraulique (9b) à piston montée dans la chambre de compression, ce système de suspension étant caractérisé en ce qu'il comporte de plus une barre anti-dévers (30) reliant les deux porte-fusées du train roulant, commutable entre un premier et un deuxième états, une raideur de la barre anti-roulis dans le deuxième état étant diminuée par rapport au premier état.

Description

SYSTEME DE SUSPENSION HYDRAULIQUE D'UN VEHICULE
[001 ] L'invention concerne un système de suspension hydraulique d'un véhicule, notamment automobile.
[002] De manière connue en soi, un système de suspension hydraulique d'un véhicule, notamment automobile, comprend pour chacune des roues du véhicule un amortisseur à piston mobile dans son cylindre correspondant et interposé entre la caisse et le porte- fusée de roue du véhicule. Le rôle de cet amortisseur est de fortement limiter les oscillations transmises par les roues à la caisse du véhicule lorsque les roues rencontrent des aspérités ou des obstacles présents sur la route sur laquelle le véhicule circule, et de freiner les mouvements de caisse dans les actions dynamiques comme les freinages et les virages.
[003] De manière à limiter et freiner la course du piston de l'amortisseur en course de compression appelée aussi course d'attaque, ce dernier comprend une butée d'attaque mécanique compressible, ou éventuellement hydraulique. Le rôle de cette butée d'attaque est également de protéger le châssis du véhicule lors de l'apparition de forts débattements de la roue correspondante, dus à des incidents ou à des obstacles importants, comme par exemple les ralentisseurs du type dos-d'âne.
[004] Il est notamment connu du document FR 2995048 une butée d'attaque hydraulique à piston mobile dans son cylindre correspondant, et dont le piston est destiné à être déplacé par le piston de l'amortisseur lorsque ce dernier approche de sa fin de course.
[005] Cependant, dans les cas de courses importantes du piston de l'amortisseur qui sont majoritairement de nature incidentelle, le confort de la suspension n'est pas une priorité au regard de la préservation de l'intégrité mécanique du véhicule. Pour cette raison, la butée d'attaque est généralement très raide et génère des discontinuités d'efforts brutales. Le confort pour les occupants du véhicule en est alors fortement pénalisé dans ces situations.
[006] Par ailleurs les véhicules automobiles comportent généralement sur chaque train de roue une barre anti-dévers comportant une partie centrale transversale formant une barre de torsion, dont chaque extrémité est reliée à une suspension. Lors des débattements de suspension différents de chaque côté du véhicule venant d'un roulis de la caisse, une torsion de la partie centrale de la barre anti-dévers génère sur chaque suspension un effort de rappel qui tend à rétablir l'équilibre de position entre ces deux côtés.
[007] La barre anti-dévers ajoute sur chaque suspension en cas de roulis de la caisse, une raideur qui s'additionne à celle du ressort de suspension. La suspension est alors plus ferme, ce qui réduit l'impression de confort.
[008] La présente invention a pour but de pallier les inconvénients ci-dessus de l'art antérieur.
[009] Pour atteindre ce but, l'invention concerne un système de suspension hydraulique d'un train roulant de véhicule, notamment automobile, conforme à la revendication 1 .
[0010] D'autres caractéristiques sont énoncées dans les revendications dépendantes.
[001 1 ] L'invention concerne également un véhicule, notamment automobile, comprenant un tel système de suspension hydraulique.
[0012] L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un art antérieur et deux modes de réalisation de l'invention, dans lesquels :
- Les figures 1 A et 1 B représentent respectivement un schéma en coupe longitudinale d'un amortisseur de l'art antérieur, ainsi qu'un graphe illustrant les efforts délivrés par le système de suspension en fonction de la course du piston de l'amortisseur dans le cylindre de l'amortisseur ;
- La figure 2 représente les efforts dynamiques s'appliquant sur un véhicule vu de face, dans un virage ;
- La figure 3 représente un graphe illustrant pour l'amortisseur selon l'art antérieur, les efforts délivrés par le système de suspension en fonction de la course du piston de l'amortisseur, dans un virage en y ajoutant les effets d'une barre anti dévers ;
- Les figures 4A et 4B représentent respectivement un schéma en coupe longitudinale d'un amortisseur d'un système de suspension selon un premier mode de réalisation de l'invention lorsque le véhicule est à une assiette de référence, ainsi qu'un graphe illustrant les efforts délivrés par le système de suspension correspondant à la position du piston repéré à la figure 4A, le système étant dans un premier état ;
- Les figures 5A et 5B représentent respectivement un schéma en coupe longitudinale d'un amortisseur d'un système de suspension selon le premier mode de réalisation de l'invention lorsque le véhicule est à une assiette de référence, ainsi qu'un graphe illustrant les efforts délivrés par le système de suspension correspondant à la position du piston repéré à la figure 5A, le système étant dans un deuxième état ; - Les figures 6A et 6B représentent respectivement un schéma en coupe longitudinale d'un amortisseur d'un système de suspension selon un second mode de réalisation de l'invention lorsque le véhicule est à une assiette de référence, ainsi qu'un graphe illustrant les efforts délivrés par le système de suspension correspondant à la position du piston repéré à la figure 6A, le système étant dans un premier état ; et
- Les figures 7A et 7B représentent respectivement un schéma en coupe longitudinale d'un amortisseur d'un système de suspension selon le second mode de réalisation de l'invention lorsque le véhicule est à une assiette de référence ainsi qu'un graphe illustrant les efforts délivrés par le système de suspension correspondant à la position du piston repérée à la figure 7A, le système étant dans un deuxième état.
[0013] En référence à la figure 1 A, un système de suspension hydraulique d'un véhicule, notamment automobile, va maintenant être décrit.
[0014] La suspension du véhicule comprend, pour chaque roue du véhicule, un amortisseur hydraulique 1 comprenant un corps 2 en forme de cylindre et un piston 3 mobile dans le cylindre 2. Cet amortisseur 1 est interposé entre la caisse 6 du véhicule et le porte-fusée de roue correspondant. Le piston 3, solidaire d'une première extrémité d'une tige 14 dont l'autre extrémité est reliée à la caisse 6 du véhicule, délimite dans le cylindre 2 deux chambres 4, 5 respectivement de compression et de détente, entre lesquelles du fluide hydraulique incompressible (huile) compris dans le cylindre 2, est échangé en circulant au travers de perçages non représentés du piston 3 qui freine cet échange, au gré des mouvements de ce dernier dans le cylindre 2. [0015] Le comportement de chaque amortisseur hydraulique 1 du système de suspension hydraulique du véhicule peut être décrit selon une loi d'amortissement dans laquelle l'effort exercé par l'amortisseur 1 dépend de la vitesse de débattement de la roue correspondante. Autrement dit, plus le piston 3 se déplace rapidement dans le cylindre 2 de l'amortisseur, plus le freinage de de ce piston est élevé, et plus l'effort exercé par l'amortisseur 1 sur la caisse 6 du véhicule est important.
[0016] Le système de suspension hydraulique comprend également, pour chaque roue du véhicule, un ressort de suspension 17 monté autour de l'amortisseur 1 et dont les extrémités sont en appui respectivement contre la caisse 6 du véhicule par l'intermédiaire d'une coupelle 18 et contre une coupelle 19 solidaire du cylindre 2 de l'amortisseur. Le ressort de suspension 17 est un élément de raideur constante, dont le comportement peut être décrit par une loi selon laquelle l'effort exercé par le ressort 17 sur la caisse 6 du véhicule dépend de sa compression et donc de l'amplitude du débattement de la roue correspondante. Autrement dit, plus le ressort de suspension 17 est comprimé, plus l'effort exercé sur la caisse 6 du véhicule est important. Le ressort de suspension 17 permet essentiellement de porter la caisse 6 du véhicule tout en autorisant les débattements.
[0017] Le système de suspension comprend également pour chaque roue du véhicule deux butées d'attaque respectivement mécanique 7 et hydraulique 9, ainsi que deux butées de détente respectivement mécanique 16 et hydraulique 15. [0018] Chaque butée mécanique 7, 16 est assimilable à une raideur, et exerce donc un effort sur la caisse 6 en fonction du débattement de la roue correspondante. De la même manière que le ressort de suspension 17, l'effort exercé sur la caisse 6 du véhicule par les butées mécaniques respectivement d'attaque 7 et de détente 16 est d'autant plus grand que le débattement en attaque et en détente de la roue correspondante est important. [0019] Chaque butée hydraulique d'attaque 9 et de détente 15 est quant à elle assimilable à un amortisseur et exerce donc un effort sur la caisse 6 du véhicule en fonction de la vitesse du débattement de la roue correspondante. De la même manière que l'amortisseur hydraulique 1 , l'effort exercé sur la caisse 6 du véhicule par les butées hydraulique respectivement d'attaque 9 et de détente 15 est d'autant plus grand que la vitesse du débattement de la roue correspondante est importante.
[0020] De plus les butées hydrauliques d'attaque 9 et de détente 15 sont des butées à effort progressif qui augmente en fonction de la course, par la réduction progressive des passages de fluides suivant leur course, ce qui donne aussi un effort d'autant plus grand que la course est grande.
[0021 ] En référence à la figure 1 A, la butée d'attaque mécanique 7 est solidaire d'une extrémité du cylindre 2 de l'amortisseur, et positionnée axialement entre cette extrémité du cylindre 2 de l'amortisseur et la caisse 6 du véhicule. Elle présente en outre une section transversale annulaire de manière à être traversée par la tige 14 du piston 3 de l'amortisseur 1 . Ainsi, quand le piston 3 dépasse une certaine course en attaque, la butée d'attaque mécanique 7 est comprimée entre l'extrémité du cylindre 2 de l'amortisseur 1 et la caisse 6 du véhicule de manière à fortement freiner la course du piston 3 dans le cylindre 2 de l'amortisseur.
[0022] De préférence, la butée d'attaque mécanique 7 est en matériau élastomère présentant une très forte constante de raideur, de sorte que l'effort exercé par la butée d'attaque mécanique 7 sur la caisse 6 du véhicule augmente très rapidement avec le débattement en attaque de la roue. [0023] La butée d'attaque hydraulique 9 est montée dans la chambre de compression 4 du cylindre 2 de l'amortisseur 1 . La butée d'attaque hydraulique 9 comprend un piston 1 1 solidaire de la paroi inférieure de fond 12 du cylindre 2 de l'amortisseur, et un cylindre 10 destiné à être déplacé le long du piston 1 1 de la butée d'attaque 9 par le piston 3 de l'amortisseur 1 quand celui-ci arrive au voisinage de la fin de course en attaque. Le cylindre 10 de la butée hydraulique 7 forme une chambre de compression 20 remplie du fluide hydraulique, qui est susceptible de s'échapper de cette chambre 20 par des fuites autour du piston 1 1 de la butée d'attaque hydraulique 9 lorsque le piston 3 de l'amortisseur déplace le cylindre 10 de la butée d'attaque hydraulique 9 en direction de la paroi inférieure de fond 12 de l'amortisseur. Ainsi, le piston 3 de l'amortisseur 1 arrivant au voisinage de sa fin de course en attaque est très rapidement freiné.
[0024] En outre, la butée d'attaque hydraulique 9 comprend un ressort de rappel 21 entourant le piston 1 1 de la butée hydraulique 9 et dont les extrémités sont en appui axialement contre respectivement la paroi inférieure de fond 12 du cylindre 2 de l'amortisseur, et le bord annulaire d'extrémité bordant l'orifice du cylindre 10 de la butée hydraulique 9. De la sorte, le ressort de rappel 21 permet au cylindre 10 de la butée d'attaque hydraulique 9 de revenir à la position de repos, le piston 1 1 ressortant de ce cylindre, lorsque le piston 3 de l'amortisseur 1 s'éloigne du cylindre 10 de la butée hydraulique 9. [0025] La butée de détente hydraulique 15 est quant à elle un piston flottant entourant la tige 14 de l'amortisseur 1 de manière à conserver un espace annulaire 23 entre la tige 14 et le bord interne du piston flottant au travers duquel le fluide hydraulique est susceptible de circuler. La butée de détente hydraulique 15 est positionnée dans la chambre de détente 5 du cylindre 2 de l'amortisseur, axialement entre la paroi d'extrémité supérieure 8 du cylindre 2 de l'amortisseur traversée par la tige 14 de l'amortisseur et une collerette 22 formant clapet solidaire de la tige 14 de l'amortisseur. La butée de détente mécanique 16 est quant à elle un ressort à forte raideur positionné dans la chambre de détente 5 et dont les extrémités sont axialement en appui respectivement contre le piston flottant 15 et la paroi d'extrémité supérieure 8 du cylindre 2 de l'amortisseur 1 .
[0026] Lorsque le piston 3 de l'amortisseur hydraulique 1 se déplace au voisinage de sa fin de course en détente, la collerette 22 formant clapet déplace le piston flottant 15 en direction de la paroi d'extrémité supérieure 8 du cylindre 2 de l'amortisseur 1 . Le piston flottant 15 se déplaçant comprime alors simultanément la butée de détente mécanique 16. En outre, la collerette 22 formant clapet, en entrant en contact avec le piston flottant 15, obture l'espace 23 entre le bord interne du piston flottant 15 et la tige 14 ce qui réduit la section permettant le passage du fluide du dessus de ce piston flottant vers le dessous, augmentant ainsi la résistance de la butée de détente hydraulique au déplacement vers la paroi d'extrémité supérieure 8 du cylindre 2 de l'amortisseur 1 . Ainsi, le piston 3 de l'amortisseur hydraulique 1 arrivant au voisinage de sa fin de course est très rapidement freiné par les deux butées de détente 15, 16.
[0027] En référence au graphe de la figure 1 B, l'agencement des butées d'attaque 7, 9 et de détente 15, 16 en fonction de la course du piston 3 de l'amortisseur 1 dans le cylindre 2 de l'amortisseur 1 va être décrit. [0028] L'échelle verticale représente la course en millimètres du piston 3 de l'amortisseur dans le cylindre 2 de l'amortisseur 1 lors des débattements de la roue du véhicule. L'échelle horizontale est une échelle visuelle représentant l'effort exercé par chaque élément de la suspension hydraulique au niveau d'une roue en fonction de la course du piston 3 dans le cylindre 2 de l'amortisseur 1 correspondant. La course nulle (zéro millimètres) correspond à la position du piston 3 de l'amortisseur 1 dans le cylindre lorsque la suspension du véhicule ne subit d'autre effort que celui exercé par la masse du véhicule. Le véhicule se trouve alors à l'assiette de référence AR. [0029] Les courses négatives du piston 3 de l'amortisseur dans le cylindre 2 correspondent à des débattements en attaque de la roue, c'est-à-dire que la suspension a tendance à se comprimer et la caisse 6 du véhicule à se rapprocher de la route par rapport à l'assiette de référence AR. A l'inverse, les courses positives du piston 3 de l'amortisseur 1 dans le cylindre 2 correspondent à des débattements en détente de la roue, c'est-à-dire que la suspension a tendance à se détendre et la caisse 6 du véhicule à s'éloigner de la route par rapport à l'assiette de référence AR.
[0030] On considère que des courses en attaque ou en détente de piston 3 de l'amortisseur 1 comprises entre -15 mm et 15 mm à partir de l'assiette de référence AR correspondent à des débattements de faible énergie DLE qui représentent les sollicitations les plus fréquentes, rencontrées sur les routes de bonne qualité.
[0031 ] On considère que des courses en attaque de piston 3 de l'amortisseur 1 comprises entre -15 mm et -50 mm à partir de l'assiette de référence AR, et des courses en détente de piston 3 de l'amortisseur 1 comprises entre 15 mm et 50 mm à partir de l'assiette de référence AR, correspondent à des débattements de moyenne énergie DME qui représentent des sollicitations également fréquentes. Ces sollicitations sont rencontrées sur les routes légèrement dégradées, où lorsque les roues franchissent des petits obstacles, comme par exemple des petits ralentisseurs.
[0032] Enfin, on considère que des courses en attaque de piston 3 de l'amortisseur 1 au- delà de -50 mm à partir de l'assiette de référence AR, jusqu'au maximum de -80 mm, et des courses en détente de piston 3 de l'amortisseur 1 supérieures à 50 mm à partir de l'assiette de référence AR, jusqu'au maximum de 1 10 mm, correspondent à des débattements de forte énergie DHE qui représentent des sollicitations peu fréquentes. Ces sollicitations se rencontrent notamment quand les roues franchissent un obstacle important de type ralentisseur en dos-d'âne, ou un nid de poule relativement profond.
[0033] Pour plus de commodités dans la suite de la description, nous parlerons des courses en attaque ou en détente du piston 3 de l'amortisseur 1 en valeur absolue.
[0034] En se référant au graphe de la figure 1 B, la butée d'attaque mécanique 7 est comprimée dès que la course du piston 3 de l'amortisseur 1 dépasse une course en attaque d'environ 10 mm. Ainsi, la butée d'attaque mécanique 7 intervient rapidement pour freiner la course du piston 3 de l'amortisseur 1 dès le début des débattements de moyenne énergie DME. Au-delà d'une course en attaque du piston 3 de l'amortisseur 1 de 50 mm, c'est-à-dire pour des débattements de forte énergie DHE, le piston 3 de l'amortisseur hydraulique 1 provoque le déplacement du cylindre 10 de la butée d'attaque hydraulique 9 le long de son piston correspondant 1 1 , pour rapidement freiner le piston 3 de l'amortisseur 1 dans son cylindre 2 correspondant en ajoutant une force de freinage dépendant de la vitesse à la force de freinage de la butée mécanique 7. On protège ainsi la caisse 6 du véhicule contre des chocs en fin de course qui pourraient détruire des éléments.
[0035] En se référant à nouveau au graphe de la figure 1 B, lorsque la course en détente du piston 3 de l'amortisseur 1 dépasse une valeur d'environ 70 mm le piston flottant 15 de la butée de détente hydraulique est déplacé et comprime simultanément le ressort constituant la butée de détente mécanique 16 lorsque la course en détente du piston 3 de l'amortisseur 1 dépasse une valeur d'environ 70 mm, pour rapidement freiner le piston 3 de l'amortisseur 1 dans son cylindre correspondant 2 par l'effet conjugué des deux butées de détente. [0036] En se référant à la figure 2, le véhicule prenant un virage vers sa droite, son inertie génère sur ce véhicule une force vers l'extérieur F1 dépendant de la vitesse du véhicule et du rayon de courbure du virage. On a alors un appui au sol des roues du véhicule, qui est plus important sur les roues extérieures F2 comparé à celui F3 s'appliquant sur les roues intérieures. La caisse du véhicule s'incline en s'abaissant vers le côté extérieur du virage.
[0037] La barre anti-dévers du train avant ou arrière voit alors une compression plus importante de la suspension sur le côté extérieur du virage, et moins importante de l'autre côté, elle génère alors de chaque côté un effort de rappel sur la suspension, comportant une certaine raideur qui va s'ajouter à celle du ressort de suspension 17. [0038] En référence à la figure 3, on a superposé sur l'effort donné par la raideur du ressort de suspension 17, l'effort appliqué par la barre anti-dévers 30 dans le cas d'un virage donnant sur un même train du véhicule présentant une hauteur moyenne qui est l'assiette de référence AR. L'effort de la barre anti-dévers 30 est nul pour le point central 36 disposé sur l'assiette de référence AR, les deux suspensions étant à cette hauteur moyenne.
[0039] On a pour une course en attaque à partir de l'assiette de référence AR, un effort positif donné par la barre anti dévers 30 représenté par un triangle supérieur, s'ajoutant à celui donné par le ressort de suspension 17 qui est comprimé, pour obtenir par exemple à la hauteur 32 un effort total 34 plus élevé. Cet effort plus élevé donne une situation peu confortable, en particulier dans le cas de déformations de la route qui sont alors durement ressenties. [0040] On a à l'inverse pour une course en détente à partir de l'assiette de référence AR, un effort négatif donné par la barre anti dévers 30 représenté par un triangle inférieur, se retranchant à celui donné par le ressort de suspension 17 qui est détendu. On obtient une raideur totale cumulée du ressort de suspension 17 et de la barre anti-dévers 30 qui est nettement plus élevée. [0041 ] En se référant aux figures 4A et 4B, le système de suspension selon un premier mode de réalisation de l'invention va maintenant être décrit.
[0042] Il comprend pour chaque roue du véhicule un amortisseur 1 b, un ressort de suspension 17b et deux butées de détente respectivement mécanique 16 et hydraulique 15 tels que décrits précédemment. [0043] Le système de suspension hydraulique selon l'invention comprend également pour chaque roue du véhicule une butée d'attaque mécanique 7b moins longue que la butée d'attaque mécanique 7 de l'art antérieur, ainsi qu'une butée d'attaque hydraulique 9b dont le cylindre 10b présente une amplitude de déplacement le long du piston correspondant 1 1 b entre sa fin de course en attaque et sa fin de course en détente comprise entre 40 et 60 mm. Cette amplitude de déplacement est plus grande que l'amplitude de déplacement du cylindre 10 de la butée d'attaque hydraulique 9 de l'art antérieur, qui est de l'ordre de 30 mm.
[0044] En outre, la structure du cylindre 10b de la butée d'attaque hydraulique 9b est différente, puisque le cylindre 10b comprend dans sa paroi une pluralité de trous radiaux traversants 13, et permettant l'entrée ou la sortie du fluide hydraulique de la chambre de compression 4 du cylindre 2 de l'amortisseur 1 b lorsque le piston 1 1 b et le cylindre 10b de la butée d'attaque hydraulique 9b se déplacent l'un par rapport à l'autre. Ainsi, à mesure que le cylindre 10b de la butée d'attaque hydraulique 9b se déplace le long du piston correspondant 1 1 b vers la paroi inférieure de fond 12 du cylindre 2 de l'amortisseur 1 b, un nombre croissant de trous traversants 13 sont bouchés par le piston 1 1 b de la butée d'attaque hydraulique 9b, diminuant ainsi la section globale des trous traversants 13 de sorte que l'effort de freinage exercé par la butée d'attaque hydraulique 9b sur la caisse 6 du véhicule augmente pour une vitesse de déplacement du cylindre 10b constante.
[0045] L'agencement des butées d'attaque mécanique 7b et hydraulique 9b en fonction des courses du piston 3 de l'amortisseur 1 b est également différent par rapport à celui de l'art antérieur.
[0046] En effet, lorsque le piston 3 de l'amortisseur hydraulique 1 dépasse une course en attaque CA1 comprise entre 0 et 20 mm, préférentiellement 10 mm, ce dernier entraine le déplacement du cylindre 10b de la butée d'attaque hydraulique 9b le long de son piston correspondant 1 1 b. Pour des débattements de faible et moyenne énergies, la section globale d'un grand nombre des trous 13 traversant le cylindre 10b de la butée d'attaque hydraulique 9b est suffisamment élevée pour assurer un freinage doux du piston 3 de l'amortisseur 1 b. Pour des débattements de plus forte énergie DHE au cours desquels le piston 3 d'amortisseur 1 b se rapproche de sa fin de course en attaque, la section globale d'un moins grand nombre des trous 13 traversant le cylindre 10b de la butée d'attaque hydraulique 9b diminue car un nombre croissant de trous traversants 13 sont bouchés par le piston 1 1 b de la butée d'attaque hydraulique 9b à mesure que le cylindre 10b se déplace le long du piston 1 1 b de la butée d'attaque hydraulique 9b en direction de la paroi inférieure de fond 12 du cylindre 2 de l'amortisseur 1 b : cela assure un freinage de plus en plus fort du piston 3 de l'amortisseur 1 b dans le but de protéger la caisse 6 et le châssis du véhicule.
[0047] En outre, dès que le piston 3 de l'amortisseur 1 b dépasse une course en attaque CA2 comprise entre 40 et 50 mm, préférentiellement 50 mm, la butée d'attaque mécanique 7b est comprimée et participe au renforcement du freinage du piston 3 de l'amortisseur 1 b. [0048] On notera que la discontinuité de l'effort exercé par le système de suspension lors de sa compression, génératrice d'inconfort pour les passagers du véhicule, est fortement diminuée grâce à la butée d'attaque hydraulique 9b, dont le cylindre 10b a une amplitude de déplacement allongée, qui agit avant la butée d'attaque mécanique 7b. En outre, l'effort exercé par la butée d'attaque hydraulique 9b dépendant à la fois de la vitesse et de l'amplitude de déplacement du piston 3 de l'amortisseur 1 b dans son cylindre 2, le freinage du piston 3 de l'amortisseur est adapté de manière progressive à l'amplitude et à la vitesse de sa course dans le cylindre 2, en particulier pour les débattements de moyenne énergie DME, ce qui a également un effet positif sur le confort des passagers. Enfin, la butée d'attaque hydraulique 9b dissipe l'énergie sans l'accumuler, évitant de fait tout effet de relance lors des débattements de faible et moyenne énergies.
[0049] De plus le système de suspension comporte un ressort de suspension 17b présentant une raideur diminuée par rapport au ressort de suspension 17 présenté figure 1 A. La raideur diminuée est représentée par la droite 42 qui est moins inclinée que la droite du ressort de suspension 17 précédent (figure 1 A), tout en passant par le même point central 36 disposé sur l'assiette de référence AR, correspondant à un effort du ressort de suspension identique pour équilibrer la masse du véhicule qui n'a pas changé.
[0050] Avantageusement la raideur diminuée du ressort de suspension 17b donne une fréquence d'oscillation naturelle verticale de la caisse du véhicule qui est inférieure à 1 ,2Hz, alors que les valeurs habituellement admises sont comprises entre 1 ,2 et 1 ,4Hz. En particulier on peut choisir une fréquence d'oscillation naturelle comprise entre 1 et 1 ,1 Hz, qui donne une grande souplesse à la suspension.
[0051 ] En se référant aux figures 6A, 6B, 7A et 7B, le système de suspension selon un second mode de réalisation de l'invention va maintenant être décrit.
[0052] Les éléments qui portent sur ces figures les mêmes références que sur les figures 4A, 4B, 5A et 5B sont identiques à ceux-ci et ne sont donc pas décrits à nouveau ici.
[0053] Le système de suspension hydraulique selon le second mode de réalisation de l'invention comprend également pour chaque roue du véhicule une butée de détente mécanique 16b plus longue que la butée de détente mécanique 16 de l'art antérieur. Par conséquent, le piston flottant de la butée de détente hydraulique 15b selon le second mode de réalisation de l'invention présente une amplitude de déplacement autour de la tige 14 de l'amortisseur 1 b, entre sa position de repos et sa position de fin de course en détente, comprise entre par exemple entre 40 et 80 mm. Cette amplitude de déplacement est plus grande que l'amplitude de déplacement du piston flottant de la butée de détente hydraulique 15 de l'art antérieur, qui est de l'ordre de 20 à 30 mm. En outre, l'allongement de l'amplitude de déplacement de la butée de détente hydraulique 15b permet de diminuer la raideur du ressort de la butée de détente mécanique 16b, de sorte qu'il contribue peu au freinage du piston 3 de l'amortisseur 1 b en détente. [0054] De plus, le piston flottant 15b de la butée de détente hydraulique est formé par une bague annulaire fendue radialement sur toute son épaisseur et destiné à coulisser le long de la tige 14 de l'amortisseur 1 b de manière à conserver un espace annulaire 23b entre la tige 14 et le bord interne du piston flottant 15b, tandis que la partie supérieure de la chambre de détente 5 du cylindre 2 de l'amortisseur 1 b comprend une paroi 2b de forme sensiblement tronconique dont la section transversale diminue en direction supérieure vers la paroi 8 de l'amortisseur 1 b. Ainsi, l'effort exercé par les butées de détente 15b, 16b sur la caisse du véhicule augmente de manière très progressive avec la course du piston flottant 15b : à mesure que le piston flottant 15b se déplace vers la paroi d'extrémité supérieure 8 du cylindre 2 de l'amortisseur 1 b le long de la paroi tronconique 2b, la fente et l'espace annulaire 23b du piston flottant 15b se referme progressivement, diminuant de fait la section de passage du fluide hydraulique. Cela assure donc un amortissement variable en fonction de la course du piston flottant 15b, améliorant significativement la maîtrise des mouvements verticaux de la caisse du véhicule, et de fait le confort du véhicule.
[0055] On obtient un confort de suspension amélioré par la combinaison des éléments du système de suspension hydraulique de l'invention. En effet, on a un ressort de suspension 17b présentant une flexibilité plus élevée, qui va donner pour les débattements à faible énergie DLE des mouvements de la caisse plus lents et présentant une plus grande amplitude. On a donc une diminution des efforts de suspension pour les débattements de faible énergie DLE, et une meilleure absorption des petites irrégularités de la route. [0056] On a ensuite pour des irrégularités de la route plus importantes avec des débattements en attaque à moyenne énergie DME, une entrée en action très tôt de la butée d'attaque hydraulique 7b qui freine rapidement et de manière progressive les mouvements de la caisse 6, alors que la raideur diminuée du ressort de suspension 17b tendrait à moins freiner ces mouvements. On substitue ainsi une partie des efforts générés auparavant par la raideur du ressort de suspension 17, par des efforts générés par l'amortissement de la butée d'attaque hydraulique 9b qui dépendent de la vitesse du mouvement, et donc de l'énergie de la sollicitation.
[0057] Suivant un premier complément de l'invention, on diminue le niveau d'amortissement de l'amortisseur 1 b en attaque et en détente, en dessous de celle habituellement utilisée pour un même type de véhicule, représentée sur la figure 4A par une largeur de l'effort réduite. En particulier pour les débattements de moyenne énergie DME en attaque, la diminution du niveau d'amortissement de l'amortisseur 1 b correspond sensiblement en moyenne sur cette course, à la valeur de l'amortissement supplémentaire donné par la butée d'attaque hydraulique 7b, de manière à préserver la maîtrise des mouvements de caisse 6 pour ce type de débattements.
[0058] On a alors pour les débattements à faible énergie DLE une baisse supplémentaire des efforts de suspension qui augmente le confort. Au-delà pour les débattements à moyenne énergies DME et à haute énergie DHE, on compense cet amortissement réduit par l'action de la butée d'attaque hydraulique 9b, qui est progressive et dépend de la vitesse.
[0059] Le système selon l'invention comprend un moyen de commutation 100 permettant, au choix du conducteur ou suivant une logique automatisée de commuter la barre anti-devers 30 entre deux états A et B.
[0060] En se référant aux figures 4A et 6A et aux figures 4B et 6B relatives à un véhicule en virage, selon un premier état de la barre anti-dévers du système de l'invention, noté A, on maintient la raideur de la barre anti-dévers 30 au niveau de celle habituellement utilisée pour un même type de véhicule ou selon l'art antérieur. Il s'agit là d'un mode de comportement du véhicule typé « sport », pouvant être déclenché par le conducteur.
[0061 ] En se référant aux figures 5A et 7A et aux figures 5B et 7B relatives à un véhicule en virage, selon un deuxième état de la barre anti-dévers du système de l'invention, noté B, on diminue la raideur de la barre anti-dévers 30, pour les faibles angles de roulis, en dessous de celle habituellement utilisée pour un même type de véhicule, donnant un effort représenté sur cette figure par un surface 30 présentant une largeur réduite aux faibles valeurs de débattement DLE ou moyenne valeur de débattement DME par rapport à ce qui est représenté en figure 3 et en figures 4A et 6A.
[0062] Par contre, aux fortes valeurs d'angles de roulis ou de distance de débattement DHE, elle a une largeur similaire à ce qui est représenté en figure 3 et en figures 4A et 6A, et a une raideur élevée à l'entrée des fortes valeurs de débattement DHE. Il s'agit là d'un mode de comportement du véhicule « confort », pouvant être déclenché par le conducteur.
[0063] Avec la diminution de la raideur du ressort de suspension 17b et de la raideur de la barre anti-devers, on obtiendrait en virage un angle et une vitesse de roulis plus élevés, mais qui sont dans ce cas compensés en partie du côté extérieur du virage par l'effet de la butée hydraulique d'attaque 9b qui agit rapidement grâce à sa course allongée. On compense ainsi sur la course d'attaque en moyenne énergie DME comprise sensiblement entre la première course d'attaque CA1 et la seconde course d'attaque CA2, la diminution de raideur de la barre anti-devers par l'effort développé en dynamique par l'amortissement de la butée d'attaque hydraulique 9b, donnant un effort total qui stabilise le véhicule en virage suivant un niveau équivalent à celui appliqué sur les véhicules de même catégorie.
[0064] On ajoute avec l'invention un confort en ligne droite grâce à la raideur de la barre anti-devers 30 diminuée dans l'état B, réduisant les efforts transmis à la caisse 6 dans le cas où les sollicitations sur les roues du côté gauche et droit de l'essieu ne sont pas égales.
[0065] La configuration telle que décrite n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits précédemment et représentés sur les figures. Elle n'a été donnée qu'à titre d'exemple non limitatif. De multiples modifications peuvent être apportées sans pour autant sortir du cadre de l'invention. En particulier, l'invention n'est pas limitée à une seule configuration de butée d'attaque hydraulique 9b. On pourrait par exemple imaginer une butée d'attaque hydraulique 9b dont le cylindre 10b est solidaire des parois internes de la chambre de compression 4 de l'amortisseur 1 b et dont le piston 1 1 b est destiné à être déplacé dans son cylindre correspondant 10b par le piston 3 de l'amortisseur 1 b. Bien entendu, tout type de butée d'attaque hydraulique 9b connue et apte à être logée dans la chambre de compression 4 d'un amortisseur 1 b pourra être envisagé. On pourrait également imaginer pour chaque roue du véhicule un ressort de suspension 17b ou une butée d'attaque mécanique 7b déporté à l'extérieur de l'amortisseur hydraulique 1 , monté en parallèle avec l'amortisseur hydraulique 1 b entre le porte-fusée de roue et la caisse 6 du véhicule.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Système de suspension hydraulique d'un train roulant de véhicule, notamment automobile, comprenant pour chaque roue de ce train un ressort de suspension (17b), un amortisseur (1 b) à cylindre (2) et piston (3) mobile dans le cylindre pour y délimiter deux chambres (4, 5) respectivement de compression et de détente et interposé entre la caisse (6) du véhicule et le porte-fusée de roue du véhicule, une butée d'attaque mécanique compressible (7b) positionnée entre le cylindre (2) et la caisse (6) du véhicule, ou entre le porte-fusée et la caisse (6) du véhicule, une butée d'attaque hydraulique (9b) à piston montée dans la chambre de compression (4), ce système de suspension étant caractérisé en ce qu'il comporte de plus une barre anti-dévers (30) reliant les deux porte-fusées du train roulant, commutable entre un premier et un deuxième états (A, B), une raideur de la barre anti-roulis dans le deuxième état (B) étant diminuée par rapport au premier état (A).
2. Système de suspension selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la raideur de la barre anti-roulis dans le deuxième état (B) diminuée par rapport au premier état (A) est une raideur pour faible angle de roulis.
3. Système de suspension selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le passage entre le premier état (A) et le deuxième état (B) est commandé par le conducteur.
4. Système de suspension selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la butée d'attaque hydraulique (9b) comporte un cylindre (10b) et un piston
(1 1 b) mobiles l'un par rapport à l'autre, le piston (1 1 b) et le cylindre (10b) de la butée d'attaque hydraulique (9b) étant destinés à être déplacés l'un par rapport à l'autre lors d'une course du piston (3) de l'amortisseur (1 b) lorsque ce dernier atteint une première course en attaque (CA1 ) dans le cylindre (2) de l'amortisseur (1 b), et la butée d'attaque mécanique (7b) étant destinée à être comprimée entre le cylindre (2) de l'amortisseur et la caisse (6) du véhicule lorsque le piston (3) de l'amortisseur atteint une seconde course en attaque (CA2) dans le cylindre de l'amortisseur supérieure à la première course (CA1 ), la première course en attaque (CA1 ) du piston (3) de l'amortisseur (1 b) étant comprise entre zéro et vingt millimètres à partir d'une assiette de référence (AR) du véhicule, et la seconde course en attaque (CA2) du piston (3) de l'amortisseur (1 b) étant supérieure à quarante millimètres à partir de l'assiette de référence (AR) du véhicule.
5. Système de suspension selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le ressort de suspension (17b) comporte une raideur calculée pour donner une fréquence d'oscillation naturelle de la caisse (6) du véhicule inférieure à 1 ,2 Hz.
6. Système de suspension selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que pour les débattements de moyenne énergie (DME) en attaque et en détente, l'amortisseur (1 b) comporte un niveau d'amortissement calculé pour en s'additionnant au niveau d'amortissement supplémentaire donné par la butée d'attaque hydraulique (7b), obtenir un niveau d'amortissement total équivalent à celui prévu pour un véhicule de même catégorie.
7. Système de suspension selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la butée d'attaque mécanique (7b) est en matériau élastomère, et en ce qu'elle présente une section transversale annulaire de manière à être traversée par la tige (14) du piston de l'amortisseur (1 b) reliée à la caisse (6) du véhicule.
8. Système de suspension selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend pour chaque roue du train roulant au moins une butée de détente
(15, 16) montée dans la chambre de détente (5) du cylindre (2) de l'amortisseur correspondant (1 b).
9. Système de suspension selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend pour chaque roue du train roulant un ressort de suspension (17b) monté autour de l'amortisseur (1 b).
10. Système de suspension selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte de plus une butée de détente hydraulique (15b) montée dans la chambre de détente (5) du cylindre (2) de l'amortisseur correspondant (1 b).
1 1 . Système de suspension selon la revendication 10, caractérisé en ce que la butée de détente hydraulique (15b) comporte un piston flottant disposé dans la chambre de détente (5), entourant une tige (14) de l'amortisseur (1 b), et comprenant un passage du fluide (23) entre les deux côtés de ce piston flottant, cette butée de détente hydraulique comportant de plus une collerette (22) solidaire de la tige (14), disposée d'un premier côté du piston flottant tourné vers le piston (3) de l'amortisseur (1 b), formant un clapet fermant le passage du fluide (23) quand elle est en appui sur ce piston flottant, et un ressort disposé de l'autre côté du piston flottant.
12. Système de suspension selon la revendication 10 ou 1 1 , caractérisé en ce qu'il comporte une butée de détente mécanique (16b) qui est disposée pour agir en même temps que la butée de détente hydraulique (15b).
13. Système de suspension selon l'une des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que la butée de détente hydraulique (15b) est disposée pour agir lorsque la course en détente du piston (3) de l'amortisseur (1 b) atteint une course de détente inférieure à cinquante millimètres à partir de l'assiette de référence (AR) du véhicule.
14. Véhicule, notamment automobile, comprenant un système de suspension hydraulique selon l'une quelconque des revendications 1 à 13.
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