FR2594076A1 - Hydropneumatic suspension with adjustment of the damping as a function of the load - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention se rapporte à une suspension hydropneumatique avec modulation de l'amortissement en fonction de la charge pour véhicules, notamment pour véhicules automobiles, qui comprend au moins deux cylindres ressorts télescopiques interposés entre la caisse du véhicule et un essieu dans la région des roues du véhicule, les cylindres ressorts télescopiques étant reliés à un accumulateur de pression par une conduite de fluide sous pression et un piston d'amortissement logé dans le cylindre ressort télescopique présentant des canaux de passage de fluide sous pression, constants et équipés de clapets, pour l'amortissement en extension et en compression, et qui comprend en outre, pour la modulation de la force d'amortissement, un tiroir modulateur intercalé dans la conduite de fluide sous pression, dans un organe séparé, mobile en translation axiale et qui est sollici té, sur une surface, par le fluide sous pression et, sur une face frontale, par la pression atmosphérique, et éventuellement par un ressort supplémentaire. The invention relates to a hydropneumatic suspension with modulation of the damping as a function of the load for vehicles, in particular for motor vehicles, which comprises at least two telescopic spring cylinders interposed between the vehicle body and an axle in the region of the wheels. of the vehicle, the telescopic spring cylinders being connected to a pressure accumulator by a line of pressurized fluid and a damping piston housed in the telescopic spring cylinder having channels for the passage of pressurized fluid, constant and equipped with valves, for damping in extension and compression, and which further comprises, for the modulation of the damping force, a modulating slide interposed in the pressurized fluid line, in a separate member, movable in axial translation and which is stressed tee, on a surface, by the pressurized fluid and, on a front face, by atmospheric pressure, and possibly t by an additional spring.
On connatt des dispositifs amortisseurs pour ressorts hydropneumatiques de véhicules automobiles (par exemple, demande de brevet de la R.F.A. publiée sous le n" 34 Ob 032), dans lesquels, en dehors des moyens d'amortissement classiques, il est prévu une dérivation munie d'une section étranglée branchée en parallèle. Cet étranglement fait partie d'un organe séparé4 et il est placé en aval du cylindre ressort télescopique. ta section étranglée est chargee par le fluide sous pression et par la pression atmosphérique extérieure de telle manière que la section étranglée utile de l'élément d'étranglement puisse être modulée par une translation axiale du tiroir modulateur.La translation axiale du tiroir modulateur influe en supplément sur la force élastique du clapet d'amortissement en extension, force qui contribue également à la variation de l'amortissement en fonction de la charge. Dans cet appareil, l'étranglement est constamment parcouru par le fluide d'amortissement et le renforcement additionnel de la force d'amortissement ne se produit que dans la phase d'extension. There are known damping devices for hydropneumatic springs of motor vehicles (for example, patent application of the FRG published under the number "34 Ob 032), in which, apart from the conventional damping means, there is provided a bypass provided with a throttled section connected in parallel. This throttle is part of a separate organ4 and is placed downstream of the telescopic spring cylinder. Your throttled section is charged by the pressurized fluid and by the external atmospheric pressure so that the section useful throttle of the throttling element can be modulated by an axial translation of the modulator drawer. The axial translation of the modulator drawer additionally influences the elastic force of the damping valve in extension, a force which also contributes to the variation of the damping as a function of the load. In this device, the throttle is constantly traversed by the damping fluid and the reinforcement additional damping force only occurs in the extension phase.
Par ailleurs, on connaît des dispositifs d'amortissement pour ressorts hydropneumatiques de véhicules automobiles (par exemple demande de brevet de la R.F.A. Furthermore, damping devices are known for hydropneumatic springs of motor vehicles (for example patent application from the R.F.A.
publiée sous le nO 15 75 191), dans lesquels il est prévu, pour agir sur la force d'amortissement, au moins une soupape sollicitée par un ressort de soupape. Le ressort de soupape, qui est appuyé sur un piston modulateur, est influencé par la pression fonction de la charge de telle manière que la force élastique du ressort de soupape s'accroisse avec l'accroissement de la charge, de sorte que seul le point d'ouverture de la soupape est modifié par la pression interne du circuit. Dans ce dispositif, certaines limites sont prédéterminées par la caractéristique du ressort considéré.published under No. 15 75 191), in which there is provided, to act on the damping force, at least one valve biased by a valve spring. The valve spring, which is supported on a modulating piston, is influenced by the pressure dependent on the load in such a way that the elastic force of the valve spring increases with increasing load, so that only the point valve opening is modified by the internal pressure of the circuit. In this device, certain limits are predetermined by the characteristic of the spring considered.
Par ailleurs, on connaît des dispositifs pour la modulation de la force d'amortissement (par exemple, demande de brevet de la R.F.A. publiée sous le nO 15 80 775), dans lesquels on propose d'utiliser une cloison intermédiaire d'amortissement pour amortisseurs hydrauliques ou pour suspensions hydropneumatiques de véhicules automobiles. Cette cloison intermédiaire d'amortissement doit être parcourue par le fluide d'amortissement avec un débit étranglé lors de la compression ou de l'extension de la suspension et, plus précisément, avec des canaux séparés pour les deux sens de l'écoulement, canaux qui sont commandés par des clapets d'amortissement et donnent un amortissement fonction de la charge dans au moins un sens de l'écoulement. Cette cloison intermédiaire d'amortissement comprend des canaux qui sont commandés par les clapets d'amortissement.Le tiroir modulateur prévu modifie dans ce cas la section des perçages qui sont reliés aux canaux. Il s'agit ici d'une liaison entre les deux chambres et d'une autre liaison établie par l'intermédiaire des canaux, liaisons qui sont influencées par le tiroir modulateur. Le débit commandé des canaux est renvoyé au reste du débit en amont des clapets de la liaison directe. Dans ce dispositif d'amortissement, on module donc une section de la liaison en aval de laquelle est prévue une soupape active qui agit en fonction de la pression d'amortissement. Furthermore, devices are known for modulating the damping force (for example, FRA patent application published under No. 15 80 775), in which it is proposed to use an intermediate damping partition for dampers. hydraulic or for hydropneumatic suspensions of motor vehicles. This intermediate damping partition must be traversed by the damping fluid with a throttled flow during compression or extension of the suspension and, more precisely, with separate channels for the two directions of flow, channels which are controlled by damping valves and provide damping as a function of the load in at least one direction of flow. This intermediate damping partition comprises channels which are controlled by the damping valves. The modulator drawer provided modifies in this case the section of the holes which are connected to the channels. This is a connection between the two chambers and another connection established through the channels, connections which are influenced by the modulator drawer. The controlled flow of the channels is returned to the rest of the flow upstream of the direct connection valves. In this damping device, therefore, a section of the connection is downstream of which an active valve is provided which acts as a function of the damping pressure.
Le but de l'invention est de donner à une suspension hydropneumatique une configuration qui, pour l'amélioration du confort de roulement, détermine un renforcement automatique, fonction de la pression, de l'amortissement du véhicule en présence d'un accroissement de la charge et une diminution de l'amortissement du véhicule en présence d'une diminution de la charge du véhicule, aussi bien dans la phase d'extension que dans la phase de compression, et dans laquelle, lorsque le véhicule est déchargé, la circulation du fluide d'amortissement entre l'accumulateur de pression et le cylindre ressort reste inchangée. The object of the invention is to give a hydropneumatic suspension a configuration which, for the improvement of ride comfort, determines an automatic reinforcement, as a function of the pressure, of the damping of the vehicle in the presence of an increase in the load and a decrease in the damping of the vehicle in the presence of a decrease in the load of the vehicle, both in the extension phase and in the compression phase, and in which, when the vehicle is unloaded, the circulation of the damping fluid between the pressure accumulator and the spring cylinder remains unchanged.
Pour résoudre ce problème, il est prévu selon l'invention que le tiroir modulateur module la section de passage de la conduite de fluide sous pression et qu'un dispositif d'amortissement soit agencé dans une dérivation qui débouche dans la conduite de fluide sous pression en amont et en aval du tiroir modulateur. Un avantage obtenu dans une telle forme de réalisation consiste en ce que, dans le cylindre ressort, il se produit un amortissement de base qui, dans le cas où le véhicule est déchargé, offre un confort correspondant grâce à un amortissement souple. L'organe séparé est alors traversé librement par la conduite de fluide sous pression sans agir sur la force d'amortissement.Par ailleurs, un autre avantage consiste en ce que l'amortissement du véhicule est réglé automatiquement au moyen du tiroir modulateur agencé dans l'organe séparé et, plus précisément, en ce que, en présence d'un accroissement de la charge, c'est-à-dire en présence d'une élévation de la pression, la section de passage de la conduite de fluide sous pression se réduit et que le fluide sous pression est alors contraint de traverser le dispositif d'amortissement supplémentaire en passant par la dérivation En présence d'une diminution de la charge, la section de passage dans la conduite de fluide sous pression s'agrandit à nouveau, de sorte que le dispositif d'amortissement sup plémentaire n'est plus traversé par le fluide. To solve this problem, it is provided according to the invention that the modulator drawer modulates the passage section of the pressurized fluid pipe and that a damping device is arranged in a bypass which opens into the pressurized fluid pipe. upstream and downstream of the modulator drawer. An advantage obtained in such an embodiment consists in that, in the spring cylinder, there is a basic damping which, in the case where the vehicle is unloaded, offers corresponding comfort thanks to a flexible damping. The separate member is then freely traversed by the pressurized fluid line without acting on the damping force. Furthermore, another advantage consists in that the damping of the vehicle is adjusted automatically by means of the modulator drawer arranged in the separate member and, more precisely, in that, in the presence of an increase in the load, that is to say in the presence of an increase in pressure, the passage section of the pipe of fluid under pressure is reduced and the pressurized fluid is then forced to pass through the additional damping device via the bypass In the presence of a reduction in the load, the passage section in the pressurized fluid line increases again , so that the additional damping device is no longer traversed by the fluid.
te développement de nouveaux véhicules possé- dant un poids propre considérablement réduit, avec une charge utile inchangée ou plus forte, comporte des incon vénients sous lsaspect du confort et/ou de la sécurité de conduite si les dispositifs d'amortissement possèdent des effets d'amortissement fixes, c'est-à-dire qui ne varient pas en fonction de la charge. The development of new vehicles having a considerably reduced self-weight, with an unchanged or higher payload, has drawbacks in terms of comfort and / or driving safety if the damping devices have effects of fixed damping, that is to say which do not vary according to the load.
Grâce au renforcement de l'amortissement avec l'accroissement de la charge du véhicule, les grandes masses du véhicule peuvent être immobilisées plus -facile- ment pendant la marche, de sorte qu'on obtient une amélioration notable du comportement de conduite. Par ailleurs, par exemple, les mouvements verticaux excessifs qui se manifestent lorsque la caisse du véhicule est entièrement chargée sont amortis plus rapidement. By increasing the damping with the increase in the vehicle load, the large masses of the vehicle can be immobilized more easily during driving, so that a marked improvement in driving behavior is obtained. Furthermore, for example, excessive vertical movements which occur when the vehicle body is fully loaded are absorbed more quickly.
Selon une autre caractéristique essentielle, le tiroir modulateur est logé dans un alesage et présente une région d'une certaine longueur axiale qui présente un diamètre inférieur à celui de l'alésage. Cette construction assure la simplicité de la fabrication et du montage du tiroir modulateur, de sorte que la variation de la section de passage peut être obtenue par une translation du tiroir modulateur. According to another essential characteristic, the modulator slide is housed in a bore and has a region of a certain axial length which has a diameter less than that of the bore. This construction ensures the simplicity of manufacturing and mounting of the modulator drawer, so that the variation of the passage section can be obtained by a translation of the modulator drawer.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le tiroir modulateur est agencé pour se déplacer à peu près transversalement à la conduite de fluide sous pression. A cet effet, on fait passer la conduite de fluide sous pression à travers un boîtier et le tiroir modulateur peut Entre disposé dans le boiter de façon à pouvoir coulisser à peu près perpendiculairement à l'axe longitudinal de la conduite de fluide sous pression. According to another characteristic of the invention, the modulator slide is arranged to move approximately transversely to the line of pressurized fluid. To this end, the pressurized fluid line is passed through a housing and the modulator drawer can be placed in the box so that it can slide approximately perpendicular to the longitudinal axis of the pressurized fluid line.
On peut obtenir une unité particulièrement compacte, qui ne demande pas beaucoup de place sous l'aspect de la longueur axiale de la construction de l'appareil lorsque, dans sa région qui détermine la section de passage variable de la conduite de fluide sous pression, le tiroir modulateur s'étend selon l'axe de cette conduite et est mobile en translation selon cet axe. A particularly compact unit can be obtained, which does not require much space in terms of the axial length of the construction of the apparatus when, in its region which determines the variable passage cross section of the pressurized fluid pipe, the modulator drawer extends along the axis of this pipe and is movable in translation along this axis.
Selon une caractéristique de l'invention, le dispositif d'amortissement présente des passages constants et équipés de clapets pour l'amortissement en ex- tension et/ou en compression. Dans ce dispositif, on prévoit avantageusement comme clapets des plaquettes élastiques ou des disques munis de ressorts. According to a characteristic of the invention, the damping device has constant passages and equipped with valves for damping in extension and / or in compression. In this device, there are advantageously provided as valves elastic plates or discs provided with springs.
Pour obtenir une unité de construction compacte, la dérivation est agencée coaxialement dans la conduite de fluide sous pression, parallèlement à la direction axiale du tiroir modulateur. To obtain a compact construction unit, the bypass is arranged coaxially in the pressurized fluid line, parallel to the axial direction of the modulator slide.
Pour obtenir un organe possédant un petit nombre de pièces distinctes, dans une forme de réalisation de l'invention, le dispositif d'amortissement détermine en même temps la section de passage de la conduite de fluide sous pression. A cet effet, le dispositif d'amortissement agencé dans la dérivation est constitué de ma- ni ère que la conduite de fluide sous pression passe en son centre et que le tiroir modulateur soit agencé, soit dans la direction axiale de la conduite de fluide sous pression, soit perpendiculairement à cette conduite. To obtain an organ having a small number of distinct parts, in one embodiment of the invention, the damping device simultaneously determines the cross-section of the passage of the pressurized fluid line. To this end, the damping device arranged in the bypass is made so that the pressurized fluid line passes through its center and the modulator slide is arranged, either in the axial direction of the fluid line under pressure, or perpendicular to this pipe.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels,
la figure 1 est une représentation schématique d'une suspension hydropneumatique avec modulation de l'amortissement en fonction de la charge pour véhicules ;
la figure 2 représente en coupe un modulateur d'amortissement en fonction de la charge formé dans un organe séparé
la figure 3 représente en coupe une autre variante de modulateur d'amortissement en fonction de la charge formé dans un organe séparé
la figure 4 représente par une vue de côté et arrachée le modulateur d'amortissement représenté sur la figure 3
la figure 5 représente en coupe une autre variante de modulateur d'amortissement en fonction de la charge.Other characteristics and advantages of the invention will be better understood on reading the following description of an exemplary embodiment and with reference to the appended drawings in which,
Figure 1 is a schematic representation of a hydropneumatic suspension with modulation of the damping according to the load for vehicles;
Figure 2 shows in section a damping modulator according to the load formed in a separate member
Figure 3 shows in section another variant of damping modulator depending on the load formed in a separate member
Figure 4 shows a side view and cut away the damping modulator shown in Figure 3
Figure 5 shows in section another variant of damping modulator depending on the load.
Le schéma représenté sur la figure 1 montre essentiellement un cylindre ressort télescopique 1 et un accumulateur de pression 3, qui sont reliés par la conduite de fluide sous pression 2, le modulateur d'amortissement étant intercalé dans la conduite de fluide sous pression sous la forme d'un organe séparé 6. Au moyen d'un organe de réglage de la garde au sol ou de correction de l'assiette 5, d'une pompe et d'un réservoir, il est possible de réaliser le dispositif de façon à constituer une installation de correction de l'assiette. The diagram shown in Figure 1 essentially shows a telescopic spring cylinder 1 and a pressure accumulator 3, which are connected by the fluid pressure line 2, the damping modulator being interposed in the fluid pressure line in the form a separate member 6. By means of a member for adjusting the ground clearance or correcting the attitude 5, a pump and a tank, it is possible to make the device so as to constitute an attitude correction installation.
La figure 2 montre l'organe séparé 6 en coupe, la conduite de fluide sous pression 2 étant disposée dans la direction axiale et étant traversée perpendiculairement à cette direction par le tiroir modulateur 19. FIG. 2 shows the separate member 6 in section, the pressurized fluid pipe 2 being disposed in the axial direction and being traversed perpendicular to this direction by the modulator slide 19.
Le tiroir modulateur 19 est sollicité effectivement par le ressort 8 logé dans le boîtier 21, par l'intermédiaire de la rondelle 20. La surface 18 du tiroir modulateur sert à solliciter ce tiroir au moyen de la pression intérieure du dispositif cependant que la face frontale 7 est sollicitée à la fois par le ressort 8 et par la pression atmosphérique. La région étranglée 12 du tiroir mo dulateur 19 se place dans la région de la conduite de fluide sous pression 2 lorsque le véhicule n'est pas chargé, de sorte que la dérivation 9 n'est pas active dans cette position du tiroir modulateur 19.Si la pression intérieure du circuit s'élève, c'est-à-dire lorsqu'on charge le véhicule, la pression agit sur la surface 18 et repousse le tiroir modulateur 19, de sorte que, selon que la conduite de fluide sous pression 2 est plus ou moins fermée, le fluide doit passer par la dérivation 9, les passages 15 et 16 étant alors parcourus par le courant et les clapets 13 et 14 assurant un amortissement renforcé.The modulator drawer 19 is effectively biased by the spring 8 housed in the housing 21, by means of the washer 20. The surface 18 of the modulator drawer is used to stress this drawer by means of the internal pressure of the device while the front face 7 is stressed both by the spring 8 and by the atmospheric pressure. The throttled region 12 of the modulator drawer 19 is placed in the region of the pressurized fluid line 2 when the vehicle is not loaded, so that the bypass 9 is not active in this position of the modulator drawer 19. If the internal pressure of the circuit rises, that is to say when the vehicle is loaded, the pressure acts on the surface 18 and pushes back the modulator slide 19, so that, depending on whether the line of fluid under pressure 2 is more or less closed, the fluid must pass through the bypass 9, the passages 15 and 16 then being traversed by the current and the valves 13 and 14 ensuring enhanced damping.
La figure 3 montre une autre variante d'un organe séparé 6, dans laquelle le tiroir modulateur 19 est sollicité par le ressort 8 et où la région -12 qui est étranglée comparativement à l'alésage 11, détermine la section de passage 17 de la conduite de fluide sous pression 2. La dérivation 9 est disposée de fagon à s'étendre coaxialement à la conduite de fluide sous pression 2, en passant par des chambres annulaires. Le corps porte-clapets 15 porte alors les rondelles élastiques qui constituent des clapets 13 et 14. Les clapets 13 et 14 ferment les passages constants 15 et 16 représentés sur la figure 5, les uns dans un sens de l'écoulement et les autres dans l'autre sens. FIG. 3 shows another variant of a separate member 6, in which the modulator slide 19 is biased by the spring 8 and where the region -12 which is constricted compared to the bore 11, determines the passage section 17 of the pressurized fluid line 2. The branch 9 is arranged to extend coaxially to the pressurized fluid line 2, passing through annular chambers. The valve body 15 then carries the elastic washers which constitute valves 13 and 14. The valves 13 and 14 close the constant passages 15 and 16 shown in FIG. 5, some in a direction of flow and the others in the other direction.
Lorsque la section de passage 17 est fermée par le tiroir modulateur 19, le fluide d'amortissement passe par la dérivation 9, en traversant les clapets 13 et 14. When the passage section 17 is closed by the modulator slide 19, the damping fluid passes through the bypass 9, passing through the valves 13 and 14.
Ces clapets 13 et 14 du dispositif d'amortissement déterminent alors le renforcement de la force d'amortissement dans un véhicule entierement ou partiellement chargé parce qu'ils sont placés en aval des clapets habituels du piston d'amortissement 4.These dampers 13 and 14 of the damping device then determine the reinforcement of the damping force in a fully or partially loaded vehicle because they are placed downstream of the usual dampers of the damping piston 4.
Sur la figure 4, on a représenté une coupe de l'organe séparé 6 représenté sur la figure 3. Dans cette construction, on remarque en particulier l'agencement des passages 15, 16 dans le corps porte-clapets 25 par rapport au tiroir modulateur 19 qui traverse le corps porte-clapets. In Figure 4, there is shown a section of the separate member 6 shown in Figure 3. In this construction, we note in particular the arrangement of the passages 15, 16 in the valve body 25 relative to the modulator drawer 19 which passes through the valve holder body.
La figure 5 représente une autre variante d'un organe séparé 6, dans laquelle la conduite de fluide sous pression 2 s'étend obliquement, de sorte que le tiroir modulateur est disposé de façon à pénétrer axialement dans une partie de la conduite de fluide sous pression 2. Le corps porte-clapets 25 est muni en son centre d'un perçage qui détermine la section de passage effective 17 de la conduite de fluide sous pression 2 en coopération avec le tiroir modulateur 19 et les passages constants 15 et 16 sont formés en même temps dans la région marginale de ce corps. Ces passages constants 15 et 16 sont ici aussi parcourus par le courant passant dans la dérivation 9 disposée coaxialement. te bouchon 27 fixe le dispositif d'amortissement et est en même temps d'une configuration appropriée pour assurer le raccordement de la conduite de fluide sous pression 2. FIG. 5 represents another variant of a separate member 6, in which the pressurized fluid line 2 extends obliquely, so that the modulating slide is arranged so as to penetrate axially into a part of the fluid line under pressure 2. The valve body 25 is provided in its center with a bore which determines the effective passage section 17 of the pressurized fluid line 2 in cooperation with the modulator slide 19 and the constant passages 15 and 16 are formed at the same time in the marginal region of this body. These constant passages 15 and 16 are here also traversed by the current passing through the bypass 9 arranged coaxially. The plug 27 fixes the damping device and is at the same time of an appropriate configuration to ensure the connection of the fluid pressure line 2.
Dans l'état non chargé du véhicule, la section de passage effective 17 correspond au débit maximum qui peut circuler dans la conduite de fluide sous pression 2, de sorte que le dispositif d'amortissement n'est pas sollicité. Si la charge du véhicule s'accroit, le tiroir modulateur 19 est repoussé en surmontant l'action du ressort 8 par l'intermédiaire de la rondelle 20, de sorte que la section de passage effective 17 est réduite et que le fluide d'amortissement est contraint de traverser les passages 15, 16, en passant par la dérivation 9 et que les clapets 13 et 14 assurent un amortissement supplémentaire. Les surfaces obliques de l'élément 28 et du bouchon 27 servent ici en même temps de butées de fin de course pour les rondelles élastiques des clapets 13 et 14. La garniture d'étanchéité 19 sert à l'étanchéité du bouchon 27. In the unloaded state of the vehicle, the effective passage section 17 corresponds to the maximum flow which can circulate in the pressurized fluid line 2, so that the damping device is not stressed. If the vehicle load increases, the modulator slide 19 is pushed back by overcoming the action of the spring 8 via the washer 20, so that the effective passage section 17 is reduced and the damping fluid is forced to pass through the passages 15, 16, passing through the bypass 9 and that the valves 13 and 14 provide additional damping. The oblique surfaces of the element 28 and of the plug 27 serve here at the same time as end-of-travel stops for the elastic washers of the valves 13 and 14. The seal 19 serves to seal the plug 27.
Bien entendu, diverses modifications pourront être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. Of course, various modifications may be made by those skilled in the art to the device which has just been described solely by way of nonlimiting example without departing from the scope of the invention.
Claims (8)
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Country Status (2)
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Also Published As
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| DE3601445A1 (en) | 1987-07-23 |
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