FR2597032A1 - Independent suspension for a wheel with variable camber, and motor vehicle equipped with this suspension - Google Patents

Abstract

The present invention relates to independent suspension for a wheel. This suspension comprises at least one transverse linking element 1 connecting the wheel support S to the structure C of the vehicle, this linking element being articulated, at its end securely fastened to the structure C, to a movable spindle 3 capable of being moved by a control in a direction which is approximately vertical, which spindle is preferably carried by a connecting rod 4 pivoting on the structure of the vehicle C. This suspension gives the wheel a deflection which is either parallel or has variable camber, according to the running conditions of the vehicle.

Description

La présente invention a essentiellement pour objet une suspension de véhicule automobile à roues indépendantes. The present invention essentially relates to a suspension of a motor vehicle with independent wheels.

Elle vise également un véhicule automobile équipé de cette suspension. It also relates to a motor vehicle equipped with this suspension.

On connait déjà des suspensions de roues indépendantes comprenant au moins un élément de liaison transversal qui relie le support de roue à la structure du véhicule. There are already known independent wheel suspensions comprising at least one transverse connecting element which connects the wheel support to the structure of the vehicle.

Plus précisément, la suspension peut comprendre un élément de liaison transversal avec la caisse, constitué par exemple par un triangle auquel est adjoint soit un deuxième élément de liaison transversal constitué lui aussi par un triangle, soit une jambe télescopique. More specifically, the suspension may include a transverse connecting element with the body, constituted for example by a triangle to which is added either a second transverse connecting element also constituted by a triangle, or a telescopic leg.

Si l'on considère une suspension à deux triangles, il est possible, grâce à une disposition judicieuse des axes d'articulation de ces triangles, d'obtenir, en fonction du débattement vertical de la roue, une variation de l'inclinaison de cette roue par rapport à la caisse, cette variation étant telle qu'elle compense en partie ou en totalité l'inclinaison que prend la caisse par rapport au sol en virage, de façon à conserver le meilleur appui possible des pneumatiques sur la route. If we consider a suspension with two triangles, it is possible, thanks to a judicious arrangement of the axes of articulation of these triangles, to obtain, as a function of the vertical clearance of the wheel, a variation in the inclination of this wheel relative to the body, this variation being such that it partially or completely compensates for the inclination which the body takes relative to the ground when cornering, so as to maintain the best possible support of the tires on the road.

Mais, en réalité, la solution ci-dessus, n'est que très rarement retenue, car elle procure en ligne droite un mauvais appui de la roue sur le sol, notamment en raison du contre-carrossage de la roue lorsque le véhicule est en charge. A cet inconvénient, il faut ajouter les usures dissymétriques du pneumatique, les variations de voie importantes et les effets gyroscopiques nuisibles à la stabilité de trajectoire. But, in reality, the above solution is only very rarely retained, because it provides a poor support of the wheel in a straight line on the ground, in particular due to the camber of the wheel when the vehicle is in charge. To this drawback must be added the asymmetrical wear of the tire, the significant track variations and the gyroscopic effects detrimental to the trajectory stability.

C'est pourquoi on adopte plutôt une solution de suspension qui permet un débattement de roue sensiblement parallèle au plan longitudinal médian du véhicule. Mais une telle suspension n'est malheureusement pas favorable en virage sur le plan de la tenue de route du véhicule.This is why we rather adopt a suspension solution that allows a wheel travel substantially parallel to the median longitudinal plane of the vehicle. However, such a suspension is unfortunately not favorable when cornering in terms of vehicle handling.

La présente invention a donc pour but de remédier aux inconvénients ci-dessus en proposant une suspension perfectionnée de roue indépendante qui procure d'excellents résultats, car elle permet notamment de réaliser le meilleur compromis possible entre le débattement vertical et angulaire de la roue. The present invention therefore aims to remedy the above drawbacks by providing an improved independent wheel suspension which provides excellent results, since it allows in particular to achieve the best possible compromise between the vertical and angular travel of the wheel.

A cet effet, l'invention a pour objet une suspension de roue indépendante pour véhicule automobile, et du type comprenant au moins un élément de liaison transversal reliant le support de roue à la structure du véhicule, caractérisée en ce que l'élément de liaison est articulé, du côté de son extrémité solidaire de la structure du véhicule, sur un axe mobile susceptible d'être déplacé par une commande suivant une direction approximativement verticale. To this end, the subject of the invention is an independent wheel suspension for a motor vehicle, and of the type comprising at least one transverse connecting element connecting the wheel support to the structure of the vehicle, characterized in that the connecting element is articulated, on the side of its end integral with the structure of the vehicle, on a movable axis capable of being moved by a control in an approximately vertical direction.

Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'axe mobile précité peut être commandé de façon à prendre au moins deux positions extremes haute et basse permettant l'une un débattement de roue sensiblement parallèle au plan longitudinal médian du véhicule et l'autre un débattement de roue à carrossage variable. According to another characteristic of the invention, the aforementioned movable axis can be controlled so as to take at least two extreme high and low positions allowing one a wheel travel substantially parallel to the median longitudinal plane of the vehicle and the other a variable camber wheel travel.

On précisera encore ici que l'axe mobile précité est porté par une biellette pivotant sur la structure du véhicule. It will also be specified here that the aforementioned movable axis is carried by a rod pivoting on the structure of the vehicle.

Suivant un mode de réalisation de cette invention, l'axe mobile est commandé par des moyens électrohydrauliques actionnables par le conducteur du véhicule ou automatiquement en fonction de paramètres divers et tels que par exemple l'accélération transversale du véhicule.  According to one embodiment of this invention, the movable axis is controlled by electrohydraulic means actuable by the driver of the vehicle or automatically as a function of various parameters and such as for example the transverse acceleration of the vehicle.

L'élément de liaison transversal à la caisse du véhicule peut être constitué par un triangle associé à un autre levier transversal, tel que par exemple un autre triangle, ou à une jambe télescopique. The connecting element transverse to the vehicle body can be constituted by a triangle associated with another transverse lever, such as for example another triangle, or with a telescopic leg.

L'invention vise également un véhicule équipé d'une suspension répondant aux caractéristiques susmentionnées. The invention also relates to a vehicle equipped with a suspension meeting the above characteristics.

Mais d'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparattront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels
- la figure 1 est une vue schématique et en élévation d'un mode de réalisation de suspension conforme aux principes de l'invention
- la figure 2 est une vue similaire à la figure 1, mais montrant une autre position de la suspension permettant un débattement angulaire de la roue, alors que la position visible sur la figure 1 correspond à un débattement sensiblement vertical de ladite roue
- la figure 3 est une vue schématique et en élévation d'un deuxième mode de réalisation de suspension selon cette invention et représenté dans une position permettant le débattement angulaire ou en contre-carrossage de la roue
- la figure 4 est une vue similaire à la figure 3, mais montrant une autre position de la suspension permettant un débattement sensiblement vertical de la roue portée par la suspension
- la figure 5 illustre schématiquement et en élévation des moyens de commande hydrauliques d'une suspension selon l'invention ; et
- la figure 6 est une vue schématique et en élévation d'une suspension avec jambe télescopique. However, other characteristics and advantages of the invention will appear better in the detailed description which follows and refers to the appended drawings, given solely by way of example, and in which
- Figure 1 is a schematic view in elevation of an embodiment of suspension according to the principles of the invention
- Figure 2 is a view similar to Figure 1, but showing another position of the suspension allowing an angular movement of the wheel, while the position visible in Figure 1 corresponds to a substantially vertical movement of said wheel
- Figure 3 is a schematic view in elevation of a second embodiment of suspension according to this invention and shown in a position allowing the angular movement or against the camber of the wheel
- Figure 4 is a view similar to Figure 3, but showing another position of the suspension allowing a substantially vertical movement of the wheel carried by the suspension
- Figure 5 illustrates schematically and in elevation of the hydraulic control means of a suspension according to the invention; and
- Figure 6 is a schematic view in elevation of a suspension with telescopic leg.

On a représenté schématiquement sur les figures 1 à 5, une suspension comprenant essentiellement un support S de roue indépendante R relié à la structure, par exemple à la caisse C, du véhicule par l'intermédiaire de deux éléments de liaison transversaux qui sont ici constitués par un triangle transversal supérieur 1 et un triangle transversal inférieur 2. There is shown schematically in Figures 1 to 5, a suspension essentially comprising a support S of independent wheel R connected to the structure, for example to the body C, of the vehicle by means of two transverse connecting elements which are here constituted by an upper transverse triangle 1 and a lower transverse triangle 2.

Le triangle 1 est articulé en la sur le support de roue S et en 3 du côté de la structure C, tandis que le triangle inférieur 2 est articulé en 2a sur le support de roue S, et en 2b sur la structure C. The triangle 1 is articulated in la on the wheel support S and in 3 on the side of the structure C, while the lower triangle 2 is articulated in 2a on the wheel support S, and in 2b on the structure C.

Conformément à l'invention, et suivant la réalisation visible sur les figures 1 et 2, le triangle supérieur 1 est articulé, du côté de son extrémité voisine de la structure C du véhicule, sur un axe mobile 3 susceptible d'être déplacé par une commande quelconque suivant une direction approximativement verticale, c'est-à-dire sensiblement parallèlement au plan longitudinal médian P du véhicule. According to the invention, and according to the embodiment visible in Figures 1 and 2, the upper triangle 1 is articulated, on the side of its end close to the structure C of the vehicle, on a movable axis 3 capable of being displaced by a any control in an approximately vertical direction, that is to say substantially parallel to the median longitudinal plane P of the vehicle.

Plus précisément, l'axe mobile 3 constitue l'extrémité d'une biellette 4 articulée sur le triangle supérieur 1 et dont l'autre extrémité est montée articulée ou pivotante sur la structure C en lb. More specifically, the movable axis 3 constitutes the end of a link 4 articulated on the upper triangle 1 and the other end of which is mounted articulated or pivoting on the structure C in lb.

Comme on le voit sur la figure 1, l'axe d'articulation ou extrémité 3 de la biellette 4 est en position haute, de sorte que la roue R pourra débattre sensiblement verticalement, comme cela a été montré en traits mixtes. As seen in Figure 1, the hinge axis or end 3 of the rod 4 is in the high position, so that the wheel R can debate substantially vertically, as has been shown in phantom.

Si l'on se reporte maintenant à la figure 2, on voit que l'axe ou extrémité 3 de la biellette 4 est en position basse, de sorte que la roue R pourra débattre angulairement, c'est-à-dire qu'on se trouve ici en présence d'une variation de contre-carrossage, comme illustré par les diverses positions en traits mixtes de la roue et de sa suspension associée constituée par les deux triangles 1 et 2. If we now refer to Figure 2, we see that the axis or end 3 of the rod 4 is in the low position, so that the wheel R can debate angularly, that is to say that is here in the presence of a variation of camber, as illustrated by the various positions in dashed lines of the wheel and its associated suspension constituted by the two triangles 1 and 2.

Sur les figures 1 et 2, on a montré l'axe mobile 3 respectivement en position extrême haute, et en position extrême basse, mais on pourrait parfaitement à l'aide d'un système de commande approprié (non représenté sur les figures 1 et 2) adopter une position intermédiaire entre les positions haute et basse. In FIGS. 1 and 2, the movable axis 3 has been shown respectively in the extreme high position and in the extreme low position, but we could perfectly well using an appropriate control system (not shown in FIGS. 1 and 2) adopt an intermediate position between the high and low positions.

Suivant un autre mode de réalisation, visible sur les figures 3 et 4, la biellette 4 relie ici le triangle inférieur 2 à la structure C du véhicule. According to another embodiment, visible in Figures 3 and 4, the link 4 here connects the lower triangle 2 to the structure C of the vehicle.

Autrement dit, la biellette 4 est articulée en 3 sur le triangle inférieur 2 et en 2b sur la structure C.In other words, the link 4 is articulated in 3 on the lower triangle 2 and in 2b on the structure C.

A l'inverse du mode de réalisation précédent, la variation importante de contre-carrossage est ici obtenue par un déplacement vers le haut de l'axe d'articulation 3 (figure 3), tandis que le débattement sensiblement vertical de la roue R est obtenu par un déplacement vers le bas de l'axe d'articulation 3 (figure 4). Unlike the previous embodiment, the significant variation in the camber here is obtained by an upward movement of the hinge pin 3 (FIG. 3), while the substantially vertical deflection of the wheel R is obtained by a downward movement of the hinge pin 3 (Figure 4).

Pour la réalisation des figures 1 et 2, et également pour la réalisation des figures 3 et 4, le passage de l'axe 3 de la position haute à la position basse ou inversement s'effectue sans modification du contre-carrossage initial. Pour cela, l'articulation lb (figures 1 et 2), et l'articulation 2b (figures 3 et 4), sont implantées sur la bissectrice de l'angle formé par le triangle 1 ou 2 dans ses deux positions de réglage. For the production of FIGS. 1 and 2, and also for the production of FIGS. 3 and 4, the passage of the axis 3 from the high position to the low position or vice versa takes place without modification of the initial camber. For this, the joint lb (Figures 1 and 2), and the joint 2b (Figures 3 and 4), are located on the bisector of the angle formed by the triangle 1 or 2 in its two adjustment positions.

Par contre, comme on le voit sur la figure 5, l'axe lb est au contraire implanté sur la structure C de manière à provoquer, lors du passage de la biellette 4 (attelée au triangle supérieur 1) de la position haute à la position basse, un basculement initial du support de roue S. On obtient ainsi dès l'abaissement de la biellette 4 un contre-carrossage qui augmente la qualité de l'appui en entrée de virage et peut favoriser la conduite sportive. By cons, as seen in Figure 5, the axis lb is on the contrary implanted on the structure C so as to cause, during the passage of the rod 4 (coupled to the upper triangle 1) from the high position to the position low, an initial tilting of the wheel support S. In this way, as soon as the link 4 is lowered, a camber which increases the quality of the support when entering a turn and can promote sporty driving.

Si l'on se reporte maintenant à la figure 6, on voit que le système selon l'invention avec biellette 4 articulée d'une part à la caisse C et d'autre part à un triangle de suspension 2, est appliqué à une suspension du type connu sous le nom "Mac Pherson", et comprenant une jambe télescopique J articulée entre la caisse C et le triangle 2. Le fonctionnement d'une telle suspension s'apparente à celui décrit plus haut à propos des figures 3 et 4. If we now refer to Figure 6, we see that the system according to the invention with link 4 articulated on the one hand to the body C and on the other hand to a suspension triangle 2, is applied to a suspension of the type known under the name "Mac Pherson", and comprising a telescopic leg J articulated between the body C and the triangle 2. The operation of such a suspension is similar to that described above with reference to FIGS. 3 and 4.

Le passage d'une position à l'autre de la biellette 4, c'est-à-dire de l'axe d'articulation 3 peut être réalisé par tout moyen approprié, tel que par exemple un vérin hydraulique à double effet, comme on l'a montré schématiquement en 5 sur la figure 5. The passage from one position to the other of the rod 4, that is to say of the hinge pin 3 can be achieved by any suitable means, such as for example a double-acting hydraulic cylinder, such as it has been shown diagrammatically at 5 in FIG. 5.

La commande du passage d'une position à l'autre pourra hêtre laissée à l'initiative du conducteur qui choisira alors le type de suspension approprié en fonction de son parcours : autoroute, route de montagne, ou encore en fonction de sa conduite qui peut être normale ou sportive. The control of the passage from one position to the other may be left to the initiative of the driver who will then choose the appropriate type of suspension according to his route: motorway, mountain road, or according to his driving which can be normal or athletic.

Cette commande pourra aussi être asservie au niveau des accélérations transversales, le dépassement d'un certain seuil déclenchant le passage à l'épure variable avec une temporisation pour le retour à l'épure normale. Cette solution permet de résoudre tous les cas, y compris les situations difficiles telles que un coup de volant brusque pour évitement, un virage surprise etc.... This command can also be controlled at the level of transverse accelerations, the exceeding of a certain threshold triggering the transition to the variable sketch with a time delay for the return to the normal sketch. This solution solves all cases, including difficult situations such as a sudden steering wheel avoidance, a surprise turn etc ...

Dans ce dernier cas, on peut prévoir un circuit de commande tel que celui représenté sur la figure 5 et qui comprend un accéléromètre 6 relié à un calculateur 7 qui pilotera une électrovanne inverseuse 8 de façon à alimenter chaque vérin de commande 5 à partir de la source de pression représentée schématiquement en 9. Sur la figure 5, on voit en 10 les tiges des pistons des vérins 5 reliées à l'axe mobile 3 constituant l'articulation entre la biellette 4 et le triangle supérieur 1. In the latter case, it is possible to provide a control circuit such as that shown in FIG. 5 and which includes an accelerometer 6 connected to a computer 7 which will control an inverting solenoid valve 8 so as to supply each control cylinder 5 from the pressure source shown diagrammatically at 9. In FIG. 5, we see at 10 the piston rods of the jacks 5 connected to the movable axis 3 constituting the articulation between the link 4 and the upper triangle 1.

Il faut encore ajouter ici que le passage d'une épure à l'autre peut être aussi avantageusement couplé avec des modifications du réglage des suspensions, par exemple la dureté des amortisseurs ou la raideur des éléments de suspension. It should also be added here that the transition from one sketch to another can also be advantageously coupled with modifications to the adjustment of the suspensions, for example the hardness of the shock absorbers or the stiffness of the suspension elements.

On a donc réalisé suivant l'invention une suspension pour roue indépendante dans laquelle la consommation d'énergie est nulle en fonctionnement, à l'inverse des dispositifs dits de correction "active", dans laquelle le passage d'une épure à l'autre n'exige que des efforts faibles, et qui, en cas de panne du système, conduit au rétablissement d'une suspension conventionnelle. There is therefore produced according to the invention a suspension for an independent wheel in which the energy consumption is zero in operation, unlike so-called "active" correction devices, in which the passage from one block diagram to another requires only minimal effort, and which, in the event of a system failure, leads to the re-establishment of a conventional suspension.

Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. Of course, the invention is in no way limited to the embodiments described and illustrated which have been given only by way of example.

C'est ainsi que le ou les éléments de liaison transversaux peuvent revêtir une forme quelconque, telle que triangles, biellettes, ou quadrilatères, de nature à assurer la stabilité de la roue tant en direction qu'au freinage. Egalement, on peut obtenir entre les deux réglages extremes haut et bas une pluralité de positions intermédiaires en agissant sur la biellette 4 à'aide d'un moyen quelconque, tel que par exemple une commande par moteur électrique irréversible du type vis-écrou ou vis sans fin. Thus the transverse connecting element or elements can take any shape, such as triangles, links, or quadrilaterals, so as to ensure the stability of the wheel both in direction and in braking. Also, a plurality of intermediate positions can be obtained between the two extreme high and low settings by acting on the connecting rod 4 using any means, such as for example control by an irreversible electric motor of the screw-nut or screw type. unending.

C'est dire que l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit.  This means that the invention includes all the technical equivalents of the means described, as well as their combinations if these are carried out according to the spirit.

Claims (6)

REVENDICATIONS 1. Suspension de roue indépendante pour véhicule automobile, et du type comprenant au moins un élément de liaison transversal reliant le support de roue à la structure du véhicule, caractérisée en ce que l'élément de liaison (1, 2) est articulé, du côté de son extrémité solidaire de la structure du véhicule (C), sur un axe mobile (3) susceptible d'être déplacé par une commande suivant une direction approximativement verticale. 1. Independent wheel suspension for a motor vehicle, and of the type comprising at least one transverse connecting element connecting the wheel support to the structure of the vehicle, characterized in that the connecting element (1, 2) is articulated, of the side of its end secured to the vehicle structure (C), on a movable axis (3) capable of being moved by a control in an approximately vertical direction. 2. Suspension suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'axe mobile précité (3) peut être commandé de façon à prendre au moins deux positions extrêmes haute et basse permettant l'une un débattement de roue (R) sensiblement parallèle au plan longitudinal médian (P) du véhicule et l'autre un débattement de roue à carrossage variable. 2. Suspension according to claim 1, characterized in that the aforementioned movable axis (3) can be controlled so as to take at least two extreme high and low positions allowing one a wheel travel (R) substantially parallel to the plane longitudinal median (P) of the vehicle and the other a variable camber wheel travel. 3. Suspension selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'axe mobile précité (3) est porté par une biellette (4) pivotant sur la structure (C) du véhicule. 3. Suspension according to claim 1 or 2, characterized in that the aforementioned movable axis (3) is carried by a link (4) pivoting on the structure (C) of the vehicle. 4. Suspension selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'axe mobile précité (3) est commandé par des moyens électrohydrauliques actionnables par le conducteur du véhicule ou automatiquement en fonction de paramètres divers. 4. Suspension according to one of claims 1 to 3, characterized in that the aforementioned movable axis (3) is controlled by electrohydraulic means actuable by the driver of the vehicle or automatically according to various parameters. 5. Suspension selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément de liaison transversal précité est constitué par un triangle associé à un autre élément de liaison, tel qu'une jambe télescopique. 5. Suspension according to claim 1, characterized in that the aforementioned transverse connecting element is constituted by a triangle associated with another connecting element, such as a telescopic leg. 6. Véhicule automobile équipé d'une suspension selon l'une des revendications 1 à 5.  6. Motor vehicle equipped with a suspension according to one of claims 1 to 5.