FR2790312A1 - Dispositif pour determiner la distance entre une carrosserie de vehicule et une roue du vehicule - Google Patents
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Abstract
Dans ce dispositif pour déterminer la distance verticale entre une carrosserie (8) et une roue (11, 12, 14, 15) d'un véhicule, qui comporte un appareil de commande (23) relié à un dispositif de détection, ce dernier comprend au moins deux détecteurs d'inclinaison fixés à la carrosserie du véhicule et à un composant d'accouplement (16) fixé à la roue et à la carrosserie de sorte qu'une variation de la position relative de ce composant par rapport à la carrosserie conduit à la production de signaux d'inclinaison envoyés à l'appareil de commande qui produit un signal de différence entre les signaux d'inclinaison côté roue et côté carrosserie et associe à ce signal de différence une distance verticale entre ces éléments.Application notamment aux voitures de tourisme.
Description
L'invention concerne un dispositif installé dans un véhicule routier ou
ferroviaire et servant à déterminer la distance verticale entre une superstructure ou carrosserie de véhicule et au moins une roue du véhicule, montée de manière à être réglable sur cette carrosserie. Le document allemand DE 31 34 115 C2 décrit une suspension pneumatique, notamment pour véhicules automobiles, qui comporte une unité de commande du niveau des roues ou des essieux, dans laquelle un transmetteur de signaux, qui réalise la commande de l'air comprimé respectivement de l'un des ressorts pneumatiques ou la pression d'air de tous les ressorts pneumatiques, est basé sur une inertie de masse et agit parallèlement à la chaussée, déclenche un actionnement à partir d'une valeur
de décélération prédéterminée directement ou par l'intermé-
diaire d'éléments de pression piézoélectriques, capacitifs-
électriques ou inductifs-électriques ainsi que de soupapes
électromagnétiques de pression, qui produisent, sous l'ef-
fet d'un durcissement des ressorts, des couples de rappel servant à maintenir le niveau du véhicule. Cette suspension pneumatique est censée compenser les variations de niveau, qui apparaissent pendant le fonctionnement du véhicule, lors du freinage sur des lignes droites, en courbe ainsi
que dans le cas du franchissement de courbes avec freinage.
D'après le document allemand DE 196 45 897 Al on connait un véhicule, qui comporte au moins quatre roues, qui sont montées élastiquement sur une carrosserie du véhicule et possèdent des pneus gonflables. Le véhicule connu comporte en outre un dispositif du type indiqué plus haut et à chaque roue du véhicule est associé un transmetteur de position, au moyen duquel la distance entre la roue respective du véhicule et la carrosserie du véhicule peut être déterminée. Dans le cas du véhicule connu, on utilise des signaux de distance, qui sont produits par les transmetteurs de position et sont corrélés aux valeurs de distance, pour identifier une pression d'air défectueuse d'un pneumatique, auquel cas à cet effet on
vérifie si les roues du véhicule sont situées approxi-
mativement dans le même plan, en moyenne dans le temps.
Mais habituellement on utilise un dispositif du type indiqué plus haut pour le réglage du niveau de la carrosserie d'un véhicule par rapport à la chaussée sur laquelle est situé le véhicule, des organes correspondants de réglage du niveau étant associés aux roues respectives du véhicule. On utilise un réglage de niveau par exemple pour régler en permanence une distance constante entre la carrosserie du véhicule et la chaussée, indépendamment de la charge du véhicule. Une telle régulation de niveau fournit des avantages lors de la conception de construction de la rigidité de la suspension du véhicule. Grâce à une garde au sol constante on obtient en outre des valeurs constantes de carrossage et de pincement, indépendantes de la charge du véhicule, au niveau des essieux de ce dernier, ce qui conduit à des caractéristiques dynamiques améliorées
de conduite.
A l'aide d'une régulation de niveau, on peut en outre régler à volonté ou en fonction de paramètres, et ce dans certaines limites, un niveau désiré quelconque de la carrosserie. Une telle régulation de niveau peut provoquer par exemple dans le cas de vitesses élevées du véhicule, un abaissement du niveau du véhicule afin de réduire la résistance de l'air. De même on peut prévoir que dans le cas o une route est mauvaise, le conducteur élève le niveau du véhicule afin d'obtenir une garde au sol plus
grande pour le véhicule.
En outre, on peut également utiliser une régulation du niveau pour orienter la carrosserie du véhicule parallèlement à la chaussée, indépendamment de l'état de charge respective du véhicule. La carrosserie du véhicule peut être orientée respectivement horizontalement par rapport à un axe longitudinal du véhicule ainsi que par rapport à un axe transversal du véhicule. Cette orientation parallèle de la carrosserie du véhicule, désignée également sous l'expression "réglage à l'horizontale", garantit en permanence une position optimale du véhicule dans le cas d'une charge dissymétrique de ce dernier. Par exemple, un trajet optimal du rayonnement, notamment sans éblouissement peut ce de fait être toujours garanti pour un feu de
croisement dans un véhicule de tourisme.
Des dispositifs de réglage de niveau peuvent être limités à des essieux individuels d'un véhicule (par exemple régulation du niveau de l'essieu arrière) ou bien peut concerner tous les essieux du véhicule (par exemple
réglage global du niveau).
Les dispositifs du type indiqué plus haut, utilisé dans les dispositifs connus de réglage du niveau, comportent des transmetteurs de valeurs réelles, qui détectent la distance entre la roue du véhicule et la carrosserie du véhicule. Un tel générateur de valeurs de consigne peut être agencé par exemple sous la forme d'un capteur inductif de déplacement linéaire ou sous la forme d'un capteur angulaire de rotation, hydraulique ou électrique, et est couplé d'une part à la carrosserie du véhicule et d'autre part à un composant du véhicule (composant de couplage) qui règle la roue du véhicule par rapport à la carrosserie du véhicule. Un tel composant de couplage peut être par exemple un triangle oscillant d'essieu d'une suspension de roue associée. Dans le cas des générateurs de valeurs agencés sous la forme d'un capteur angulaire de rotation, il est en outre nécessaire de prévoir un élément de transmission mécanique, qui accouple le capteur angulaire de rotation au composant de couplage devant être saisi. Les dispositifs connus du type indiqué plus haut possèdent par conséquent régulièrement un
agencement coûteux.
La présente invention traite du problème d'indiquer, pour un dispositif du type mentionné plus haut, une autre forme de réalisation appropriée qui possède un
agencement simplifié.
Ce problème est résolu conformément à l'invention à l'aide d'un dispositif installé dans un véhicule routier ou ferroviaire pour déterminer une distance verticale entre une superstructure ou carrosserie du véhicule et au moins une roue du véhicule, montée de manière à être réglable sur cette carrosserie, et comportant un appareil de commande qui détermine, au moyen d'un système de détection, des signaux de distance corrélés avec la distance verticale de la roue respective du véhicule, caractérisé en ce que le dispositif de détection comporte au moins deux détecteurs d'inclinaison, qui produisent des signaux d'inclinaison corrélés à l'inclinaison du détecteur d'inclinaison par rapport à un plan de référence et les envoient à l'appareil de commande,
- un premier détecteur d'inclinaison (détecteur d'incli-
naison côté carrosserie) est fixé sur la carrosserie du véhicule de telle sorte que ce détecteur d'inclinaison situé sur la carrosserie produise des premiers signaux d'inclinaison (signal d'inclinaison côté carrosserie) qui sont corrélés à l'inclinaison de la carrosserie du véhicule par rapport au plan de référence, et les envoie à l'appareil de commande,
- un second détecteur d'inclinaison (détecteur d'incli-
naison lb côté roue) étant fixé à un composant d'accouplement, qui est accouplé d'une part à la roue du véhicule et d'autre part à la carrosserie du véhicule, de telle sorte qu'une modification de la distance verticale entre la roue du véhicule et la carrosserie du véhicule réalise une modification de la position relative de ce composant par rapport à la carrosserie du véhicule, de telle sorte que le détecteur d'inclinaison situé côté roue, qui est fixé à la roue, produise des seconds signaux d'inclinaison (signaux d'inclinaison côté roue), qui sont corrélés à l'inclinaison de ce composant d'accouplement par rapport au plan de référence, et les envoie à l'appareil de commande, - l'appareil de commande déterminant, à partir des signaux d'inclinaison côté carrosserie et des signaux d'inclinaison côté roue, le signal de distance corrélé à la distance verticale entre la roue du véhicule et la carrosserie du véhicule, - que l'appareil de commande servant à produire le signal de distance détermine un signal de différence à partir du signal d'inclinaison côté carrosserie et du signal d'inclinaison côté roue et associe à ce signal une distance verticale entre la roue du véhicule et la carrosserie du véhicule et produit le signal de distance
corrélé à cette distance verticale.
L'invention est basée sur l'idée générale de déterminer à l'aide d'un détecteur d'inclinaison associé à la carrosserie du véhicule (détecteur d'inclinaison côté carrosserie) une inclinaison de la carrosserie du véhicule par rapport à un position de référence et de déterminer, avec un détecteur d'inclinaison (détecteur d'inclinaison côté roue) associé à la roue respective du véhicule, une inclinaison de la roue du véhicule ou d'un composant d'accouplement couplant la roue à la carrosserie du véhicule, par rapport à une position de référence. A partir d'une combinaison des valeurs d'inclinaison déterminées pour la carrosserie du véhicule et pour la roue considérée du véhicule on peut alors déterminer l'inclinaison actuelle de la roue du véhicule ou du composant d'accouplement par rapport à la carrosserie du véhicule. A partir de cette inclinaison de la roue du véhicule ou du composant d'accouplement par rapport à la carrosserie du véhicule on peut alors déterminer, par exemple par calcul, la distance verticale actuelle entre la roue respective du véhicule et la carrosserie du véhicule. Contrairement à l'état de la technique, dans lequel un générateur de valeurs réelles est couplé d'une part à la carrosserie du véhicule et d'autre part à la roue du véhicule ou au composant d'accouplement, pour mesurer, au moyen de déplacements relatifs entre la roue du véhicule ou le composant d'accouplement et la carrosserie du véhicule, une valeur corrélée à la distance verticale entre la carrosserie du véhicule et la roue du véhicule, le dispositif selon l'invention comporte deux capteurs d'inclinaison, dont l'un est fixé à la carrosserie du véhicule et dont l'autre est fixé au véhicule automobile ou au composant d'accouplement pour calculer, à partir des valeurs d'inclinaison des détecteurs d'inclinaison, une valeur corrélée à la distance verticale entre la
carrosserie du véhicule et la roue du véhicule.
L'utilisation du dispositif selon l'invention fournit les avantages suivants pour un montage dans un véhicule automobile. Etant donné que les détecteurs d'inclinaison sont fixés directement sur la structure du véhicule et sur la roue du véhicule ou sur le composant d'accouplement, on peut supprimer des éléments de transmission supplémentaires de sorte que le nombre de pièces et par conséquent le coût et le poids du dispositif sont relativement élevés. En outre on peut réaliser des détecteurs d'inclinaison avec des dimensions relativement faibles de sorte que l'espace de montage requis pour les détecteurs au niveau du carter d'essieu ou de roue est faible, et notamment un passage libre pour la cinématique d'un transmetteur usuel de valeurs réelles, couplé à la carrosserie du véhicule et à la roue ou au composant d'accouplement, peut être supprimé. Dans le cas de transmetteurs usuels de valeurs réelles, après leur montage, il faudrait exécuter un calibrage du niveau de manière à compenser des tolérances de montage lors du montage des transmetteurs de valeurs réelles et pour compenser des tolérances de fabrication des transmetteurs de valeurs réelles. Un tel calibrage de niveau peut être supprimé dans le cas de l'utilisation des détecteurs d'inclinaison, étant donné que les détecteurs d'inclinaison peuvent être calibrés, en ce qui concerne leur signal de sortie, d'une manière suffisamment précise pendant la fabrication et que les détecteurs d'inclinaison peuvent être positionnés et montés avec une tolérance suffisamment serrée sur la carrosserie du véhicule et sur le composant respectif d'accouplement. En outre le dispositif selon
l'invention fournit la possibilité de préparer des informa-
tions actuelles de niveau par l'intermédiaire de l'appareil de commande du dispositif. Ces informations peuvent être utilisées par exemple dans une usine ou lors du montage final du véhicule pour le réglage des essieux et pour le
contrôle des essieux, par exemple pour un réglage du pince-
ment et du carrossage, sans que - comme c'était le cas jusqu'alors - il soit nécessaire d'utiliser un appareil externe de mesure de l'angle d'inclinaison pour déterminer
le niveau.
Dans le cas de l'invention, l'appareil de commande forme, pour la production du signal de distance à partir du signal d'inclinaison présent côté carrosserie et du signal d'inclinaison présent côté roue, un signal de différence et associe à ce dernier une distance verticale entre la roue du véhicule et la carrosserie du véhicule et produit le signal de distance corrélé à cet intervalle vertical. De préférence cette association entre le signal de différence et la distance verticale est détectée conformément à un champ de caractéristiques et est mémorisée dans l'appareil de commande. De telles associations conformément à un champ de caractéristiques peuvent être réalisées de façon simple et se sont affirmées dans la pratique dans d'autres domaines de la technique, notamment en raison de leur fiabilité. De préférence, le composant d'accouplement, sur lequel est fixé le détecteur d'inclinaison situé côté roue, est un constituant d'une suspension de roue qui supporte la roue du véhicule sur la carrosserie du véhicule, et notamment ce composant est un bras oscillant d'essieu, par exemple un bras triangulaire transversal ou un triangle oblique ou une barre de torsion d'une suspension à barre de torsion ou une barre de torsion d'un stabilisateur transversal à barre de torsion. En d'autres termes le détecteur d'inclinaison situé côté roue est fixé à un composant présent sur le véhicule, de sorte qu'à cet égard
aucune dépense supplémentaire n'est nécessaire.
Conformément à un développement du dispositif selon l'invention, le dispositif ou son appareil de commande peut être couplé à un dispositif de réglage de niveau du véhicule ou être intégré dans un tel dispositif, ce dispositif de réglage de niveau comportant des organes de réglage de niveau correspondants, qui sont associés à des roues respectives du véhicule. Le dispositif de réglage du niveau traite des signaux de distance de l'appareil de commande et peut exécuter, en fonction de cela, un réglage de niveau de la carrosserie du véhicule par rapport à une chaussée, par exemple une route ou des rails. En fonction du nombre de roues du véhicule qui sont équipées d'un capteur d'inclinaison situé côté roue et en fonction du fait qu'on utilise un signal d'inclinaison présent côté carrosserie et produit par un dispositif d'inclinaison commun situé sur la carrosserie pour tous les signaux d'inclinaison obtenus à partir des roues, ou bien si pour chaque essieu il est prévu un détecteur d'inclinaison séparé situé côté carrosserie, son signal d'inclinaison côté carrosserie est utilisé pour le traitement des signaux d'inclinaison présents côté roue et associés aux roues de g cet essieu, à l'aide du dispositif de régulation de niveau de la carrosserie du véhicule on peut régler et/ou réguler la carrosserie du véhicule à un niveau prédéterminé et/ou on peut l'orienter parallèlement à une direction transversale de la chaussée ou de la voie ferrée, qui est située dans un plan transversal du véhicule, qui contient la direction transversale du véhicule, (réglage horizontal par rapport à l'axe longitudinal du véhicule) et/ou on peut l'orienter parallèlement à la direction longitudinale de la chaussée ou de la voie ferrée, qui se situe dans un plan longitudinal du véhicule contenant la direction longitudinale du véhicule (réglage horizontal par rapport à
l'axe transversal du véhicule).
En outre selon un mode de mise en oeuvre préféré de l'invention, le détecteur d'inclinaison est agencé à la
manière d'un pendule électrique ou électronique.
D'autres caractéristiques et avantages de la
présente invention ressortiront de la description donnée
ci-après en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 représente une vue en perspective de l'agencement d'un détecteur d'inclinaison agencé sous la forme d'un pendule électrique; - la figure 2 représente une vue en plan du détecteur d'inclinaison de la figure 1, selon une représentation symbolique; - la figure 3 représente une vue en plan schématique d'une voiture de tourisme qui est équipé du dispositif selon l'invention dans une première forme de réalisation; - la figure 4 représente une vue semblable à la figure 3, mais avec une deuxième forme de réalisation du dispositif selon l'invention; - la figure 5 représente une vue semblable à la figure 3, mais avec une troisième forme de réalisation du dispositif selon l'invention; - la figure 6 représente une vue semblable à la figure 3, mais avec une quatrième forme de réalisation du dispositif selon l'invention; - la figure 7 représente une vue semblable à la figure 3, mais avec une cinquième forme de réalisation du dispositif selon l'invention; - la figure 8 représente une vue semblable à la figure 3, mais avec une sixième forme de réalisation du dispositif selon l'invention; et - la figure 9 représente une vue semblable à la figure 3, mais avec une septième forme de réalisation du
dispositif selon l'invention.
Conformément à la figure 1, un détecteur d'inclinaison 1 agencé sous la forme d'un pendule électrique comprend un boîtier 2, dans lequel est fixée une plaque de support 3. La plaque de support 3 supporte, au niveau de sa face inférieure, un support flexible 4 présentant une élasticité de flexion et qui porte, à son extrémité tournée à l'opposé d'un bloc de support 3, un poids 5 symbolisé par une sphère 5. Sur au moins un côté extérieur du support de flexion 4 est montée une jauge extensométrique 6, à l'aide de laquelle des déformations de flexion du support flexible 4 peuvent être converties en des signaux électriques. Des convertisseurs de signaux correspondants peuvent être logés à cet effet dans le boîtier 2 du détecteur d'inclinaison 1. Le détecteur d'inclinaison qui est représenté sur la figure 1 comporte un système interne de coordonnées présentant les directions
de coordonnées X,Y,Z qui sont perpendiculaires entre elles.
En raison de la configuration, qui est choisie dans le cas du détecteur d'inclinaison 1 représenté ici à titre d'exemple, pour le support flexible 4 ce dernier est particulièrement approprié pour détecter des déformations
de flexion du support flexible 4 autour de l'axe X, c'est-
à-dire que ce détecteur d'inclinaison 1 est particulière-
ment sensible à des forces agissant dans la direction Y. Par conséquent, la jauge extensométrique 6 est également montée sur le support flexible 4 de manière à détecter les déformations de flexion par rapport à l'axe X. Par conséquent, des forces, qui agissent sur ce détecteur
d'inclinaison 1, sont détectées par la jauge extenso-
métrique 6 uniquement lorsqu'elles sont dirigées dans la direction de la coordonnée Y ou possèdent au moins une composante de force s'étendant dans la direction Y. Le détecteur d'inclinaison 1 décrit ici possède par conséquent, dans la direction Y, une sensibilité de mesure nettement supérieure à sa sensibilité de mesure dans la direction X et dans la direction Z. Cependant la présente invention n'est pas limitée à l'utilisation d'un tel capteur et de même on peut utiliser d'autres détecteurs d'inclinaison quelconques, notamment des détecteurs d'inclinaison dont la sensibilité dans la direction X et dans la direction Y et notamment également dans la
direction Z sont égales.
Le signal produit par le détecteur d'inclinaison 1 dépend par conséquent des forces qui agissent sur le
détecteur d'inclinaison 1. Lorsque le détecteur d'incli-
naison 1 est monté dans un véhicule, une force (résultante) qui agit sur ce détecteur se compose de la force de pesanteur, due à l'accélération terrestre, ainsi que de forces d'inertie qui apparaissent sur la base d'accélérations du véhicule, comme par exemple dans le cas du franchissement d'une courbe ou lors du démarrage ou d'un freinage. Le signal produit par le détecteur d'inclinaison 1 sur la base de cette force résultante dépend de l'orientation de la force résultante par rapport au système
de coordonnées X,Y,Z, situé à l'intérieur du détecteur.
Dans le cas du détecteur d'inclinaison 1 représenté à titre d'exemple, cette dépendance est obtenue sur la base de la sensibilité de mesure accrue dans la direction Y. Le détecteur d'inclinaison 1 produit ici des signaux d'inclinaison, qui sont corrélés à l'inclinaison du plan XY du détecteur 1 par rapport au plan de référence, qui est formé de préférence par un plan horizontal perpendiculaire à la force de pesanteur. La figure 2 représente une vue en plan d'un symbole représentant le détecteur d'inclinaison 1 représenté sur la figure 1, qui sera utilisé sur les figures 3 à 9 pour représenter le détecteur d'inclinaison 1. Il faut noter qu'une flèche double 7 disposée dans le symbole 1 du détecteur d'inclinaison représente la direction de sensibilité du détecteur d'inclinaison 1, c'est-à-dire la direction de la coordonnée Y du système de coordonnées XYZ
situé dans le détecteur.
La présente invention est basée notamment sur le fait suivant: lorsque la position relative d'un premier composant par rapport à un autre composant doit être contrôlée, on fixe sur l'un des deux composants l'un de ces détecteurs d'inclinaison 1, qui produit respectivement un signal d'inclinaison (absolu) corrélé à une inclinaison (absolue) du composant par rapport à la position de référence. Grâce à une comparaison de ces signaux d'inclinaison (absolus), par exemple par formation d'un signal de différence, on peut associer aux deux composants
une inclinaison déterminée (relative) déterminée, c'est-à-
dire une position relative entre les composants. Lorsque les deux composants sont soumis de la même manière à des accélérations, par exemple lorsque les composants sont situés sur un véhicule, les signaux d'inclinaison des deux détecteurs d'inclinaison varient de la même manière, de sorte que le signal de différence permet encore toujours d'avoir une indication sur la position relative entre les deux composants. Mais lorsque les mêmes forces d'inertie agissent sur les deux détecteurs d'inclinaison 1, seules des "variations" de la force de pesanteur agissant sur les détecteurs 1 peuvent être détectées, par comparaison des signaux d'inclinaison. Etant donné que l'on peut supposer que la pesanteur sur Terre est constante, le signal d'inclinaison ne peut varier que lorsque la position spatiale du détecteur d'inclinaison 1 par rapport à la direction d'action de la force de pesanteur varie. Dans le cas du détecteur d'inclinaison représenté sur la figure 1, qui présente une sensibilité de mesure accusée dans la direction Y, cela signifie qu'avec le détecteur d'inclinaison 1, on détecte la position angulaire du détecteur d'inclinaison 1 par rapport à la coordonnée X ou l'inclinaison du détecteur d'inclinaison 1 par rapport à un plan qui est parallèle à la coordonnée X, par exemple le plan XY. Par conséquent, étant donné que le signal produit par le détecteur d'inclinaison 1 est corrélé à l'inclinaison des détecteurs d'inclinaison 1, il est justifié de désigner ce signal comme étant un "signal d'inclinaison". Lorsque l'orientation spatiale des deux composants l'un par rapport à l'autre est connue au moyen des détecteurs d'inclinaison, avec les informations correspondantes concernant leur disposition géométrique réciproque on peut calculer par exemple la distance entre les composants. C'est pourquoi conformément à la présente invention, on fixe un premier détecteur d'inclinaison 1 sur la carrosserie du véhicule et un second détecteur d'inclinaison sur la roue du véhicule ou sur le composant d'accouplement. Sur la base de la position relative de ce composant d'accouplement et de la carrosserie du véhicule on peut, pour une géométrie connue, calculer la différence
verticale entre la roue et la structure du véhicule.
Les figures 3 à 9 représentent chacune une voiture de tourisme, à savoir une carrosserie 8 d'un véhicule, qui comporte au niveau d'un essieu avant, par rapport à la direction longitudinale 10 du véhicule, une roue avant gauche 11 du véhicule et une roue avant droite 12 du véhicule ainsi qu'au niveau d'un essieu arrière 13, une roue arrière gauche 14 du véhicule et une roue arrière droite 15 du véhicule. Les roues 11,12,14,15 du véhicule sont montées sur la carrosserie 8 du véhicule de manière à pouvoir pivoter autour d'un axe de pivotement 17 qui est parallèle à l'axe longitudinal 10 du véhicule, au moyen de bras oscillants 16, qui sont agencés ici sous la forme de bras oscillants transversaux. Les bras oscillants 16 de l'essieu forment par conséquent un composant de couplage qui se déplace conjointement avec la roue respective 11,12,14,15 du véhicule, et un autre angle d'inclinaison entre le bras oscillant 16 de l'essieu et la carrosserie 8 du véhicule peut être associé à chaque distance verticale entre des roues 11,12,14, 15 du véhicule et la carrosserie 8
du véhicule.
Le véhicule représenté sur les figures 3 à 9 est équipé respectivement d'un dispositif de réglage du niveau, qui comprend des organes 18 de réglage du niveau, qui attaquent le bras oscillant d'essieu respectif 16 et réalisent un réglage de pivotement du bras oscillant 16 de l'essieu, ce qui modifie une distance verticale entre la roue respective 11,12,14 du véhicule et la carrosserie 8 du véhicule. Les organes 18 de réglage du niveau sont représentés seulement d'une manière symbolique sur les figures 3 à 9 à titre d'illustration et notamment leur direction d'action sur les représentations ne coïncide pas avec la réalité, dans laquelle cette direction d'action
s'étend sensiblement perpendiculairement au plan du dessin.
Les organes 18 de réglage du niveau travaillent de façon hydraulique ou pneumatique et sont raccordés respectivement à un côté refoulement d'une pompe 20 par l'intermédiaire d'une soupape 19 de régulation du niveau. La pompe 20 refoule en permanence ou en fonction des besoins par exemple un fluide hydraulique à partir d'un réservoir de fluide hydraulique 21 raccordé côté aspiration. Le fluide hydraulique non nécessaire peut être renvoyé par l'intermédiaire d'une soupape d'évacuation 22 dans le réservoir de fluide hydraulique 21. Un appareil de commande 23 actionne les soupapes 19 de régulation du niveau par l'intermédiaire de la canalisation de commutation 24 située du côté sortie et actionne la soupape d'évacuation 22 par l'intermédiaire d'une canalisation de commutation 25 située côté sortie et la pompe 20 par l'intermédiaire d'une canalisation de commutation 26 située côté sortie, et actionne de ce fait les organes respectifs 18 de réglage du niveau de manière à augmenter ou réduire la distance verticale de la roue respective du véhicule et de la
carrosserie 8 du véhicule.
Alors que les véhicules des figures 3 et 4 ne possèdent qu'un seuldispositif de régulation de l'essieu arrière, les véhicules des figures 5 à 9 présentent un
dispositif de réglage global du niveau.
Chacun des véhicules représentés sur les figures 3 à 9 est équipé du dispositif selon l'invention, qui comporte au moins deux des détecteurs d'inclinaison 1 décrits plus haut, qui sont reliés côté entrée à l'appareil de commande 23 par l'intermédiaire de lignes respectives 27
de transmission de signaux.
Une commande du dispositif selon l'invention détermine, à partir des signaux d'inclinaison des détecteurs d'inclinaison 1, un signal de distance, qui est corrélé à la distance verticale entre la roue respective du véhicule et la carrosserie 8 du véhicule et qui peut être utilisé alors pour la régulation du niveau. Comme dans les formes de réalisation des figures 3 à 9, cette unité de commande ou sa fonction peut être intégrée dans l'appareil de commande 23 du dispositif de régulation du niveau. De même il est possible d'avoir une forme de réalisation, dans laquelle des appareils séparés de commande sont prévus pour le dispositif selon l'invention et pour le dispositif de régulation du niveau, qui sont combinés entre eux de façon correspondante. Ci-après, on va expliquer de façon plus détaillée différents exemples de variantes du dispositif selon l'invention: Conformément à la figure 3, un premier détecteur d'inclinaison 1 est fixé à la carrosserie 8 du véhicule. Ce détecteur d'inclinaison 1 situé sur la carrosserie sera désigné ci-après comme étant le détecteur d'inclinaison la côté carrosserie. A la roue arrière gauche 14 et la roue arrière droite 15 sont associés des détecteurs d'inclinaison respectifs 1, qui sont fixés sur le bras oscillant associé d'essieu 16. Les détecteurs d'inclinaison 1 associés à la roue considérée du véhicule seront désignés ci-après respectivement comme étant des détecteurs
d'inclinaison lb côté roue.
Les détecteurs d'inclinaison lb côté roue sont orientés de telle sorte qu'ils puissent détecter
l'inclinaison des bras oscillants de l'essieu 16, c'est-à-
dire que leur direction de mesure 7 soit parallèle à une direction transversale 28 du véhicule. Les détecteurs d'inclinaison lb situés côté roue sont disposés de façon
appropriée sur l'essieu arrière (virtuel) 13. Avantageu-
sement le détecteur d'inclinaison la situé côté carrosserie est positionné au centre dans la direction longitudinale du véhicule. Pour obtenir un signal de référence, le détecteur d'inclinaison la situé côté carrosserie est également orienté de la même manière et disposé de préférence également sur l'essieu arrière (virtuel) 13. Les détecteurs d'inclinaison lb, qui sont situés côté roue et sont associés aux différentes roues individuelles 14,15 du véhicule, produisent, indépendamment l'un de l'autre pour chaque roue, des signaux d'inclinaison (signaux d'inclinaison côté roue) et envoient ces signaux par l'intermédiaire des lignes de transmission de signaux 27 à l'appareil de commande 23. Le détecteur d'inclinaison la côté carrosserie produit un signal d'inclinaison (signal d'inclinaison côté carrosserie), qui est associé à la carrosserie 8 du véhicule et envoie ce signal également à l'appareil de commande 23. Dans l'appareil de commande 23 les signaux d'inclinaison côté roue, qui sont associés aux différentes roues, sont traités séparément avec le signal d'inclinaison côté carrosserie pour permettre une association d'une distance verticale associée à chaque roue 14,15 du véhicule. A l'aide de la forme de réalisation représentée sur la figure 3, on peut par conséquent déterminer séparément les distances verticales des roues arrière 14,15 par rapport à la carrosserie 8 du véhicule de sorte qu'en dehors de réglage du niveau et d'une régulation du niveau de l'essieu arrière 13 il est également possible de réaliser une mise à l'horizontale de la carrosserie 8 du véhicule par rapport à la direction longitudinale 10 du véhicule, c'est-à-dire que le côté gauche du véhicule et le côté droit du véhicule peuvent être réglés sur une même
distance par rapport à une chaussée.
Conformément à la figure 4, le détecteur d'inclinaison la côté carrosserie est à nouveau disposé au centre dans la direction longitudinale du véhicule, sur l'essieu virtuel 13, mais est orienté ici parallèlement à la direction longitudinale 10 du véhicule. Aux essieux arrière 14 et 15 est associé un détecteur d'inclinaison lb, qui est situé côté roue et est fixé à une barre de torsion 29 d'un stabilisateur transversal 30 à barre de torsion. Un tel stabilisateur transversal à barre de torsion 30 attaque d'une manière symétrique les bras articulés des deux roues arrière 14 et 15 et tourillonne au niveau de deux paliers 31 sur la carrosserie 8 du véhicule. Des stabilisateurs transversaux à barre de torsion 30 de ce type sont connus d'une manière générale et ne seront par conséquent pas décrits de façon plus détaillée. Des déviations des roues arrière 14 et 15 provoquent un mouvement de rotation de la barre de torsion 29, ce qui modifie la position spatiale du détecteur d'inclinaison lb qui est situé côté roue et est fixé à la barre de torsion 29. Le signal d'inclinaison du détecteur d'inclinaison lb situé côté roue est une mesure de la distance verticale moyenne entre les roues arrière 14,15 et la carrosserie 8 du véhicule, distance qui est la valeur moyenne des distances verticales individuelles entre la carrosserie 8 du véhicule et la roue arrière gauche 14 et la roue arrière droite 15. Le détecteur d'inclinaison lb situé côté roue est par conséquent fixé au centre dans la direction longitudinale du véhicule sur la barre de torsion 29 en étant orienté parallèlement à la direction longitudinale 10 du véhicule. Avec cette forme de réalisation du dispositif selon l'invention, on peut fixer et régler le niveau moyen de l'essieu arrière 13 à une
valeur déterminée.
Conformément à la figure 5, à chaque roue 11,12,14,15 du véhicule est associé un détecteur d'inclinaison séparé lb situé côté roue, qui est orienté respectivement parallèlement à la direction transversale 28 du véhicule et est disposé sur l'essieu avant virtuel 9 ou sur l'essieu arrière virtuel 13. En outre seul le détecteur d'inclinaison la situé côté carrosserie est fixé de préférence au centre du véhicule sur la carrosserie 8 du véhicule, auquel cas ce détecteur d'inclinaison 1 est orienté parallèlement à la direction transversale 28 du véhicule. Avec cette forme de réalisation on peut déterminer séparément le niveau pour chaque roue d'une manière analogue à la variante de la figure 3 de sorte que des fixations du niveau et des régulations du niveau sont possibles aussi bien au niveau de l'essieu avant 9 qu'au niveau de l'essieu arrière 13. En outre, ici la carrosserie 8 du véhicule peut être orientée parallèlement à la chaussée, et ce aussi bien dans la direction longitudinale du véhicule que dans la direction transversale 28 du véhicule. Conformément à la figure 6, un détecteur d'inclinaison arrière commun lb situé côté roue est associé aux roues avant 11,12 et un détecteur d'inclinaison arrière commun lb situé côté roue est associé aux roues arrière 14,15. Ces détecteurs d'inclinaison lb situés côté roue sont fixés, de la même manière que dans le cas de la forme de réalisation de la figure 4, sur la barre de torsion 29 d'un stabilisateur transversal avant à barre de torsion et d'un stabilisateur transversal arrière à barre de torsion 30. Un détecteur d'inclinaison la situé côté carrosserie est de préférence à nouveau fixé au centre du véhicule sur la carrosserie 8 de ce dernier. Dans la forme de réalisation correspondant à la figure 6, les détecteurs d'inclinaison 1 sont orientés parallèlement à la direction longitudinale 10 du véhicule. Avec le signal d'inclinaison côté roue du détecteur d'inclinaison avant lb côté roue l'appareil de commande 23 peut calculer, en liaison avec le signal d'inclinaison, situé côté carrosserie, du détecteur d'inclinaison la situé côté carrosserie, la distance verticale moyenne entre les roues avant 11,12 et la carrosserie 8 du véhicule. De façon correspondante, on obtient la distance verticale moyenne entre les roues arrière 14,15 et la carrosserie 8 du véhicule à partir du signal d'inclinaison, côté roue, du détecteur d'inclinaison arrière lb, situé côté roue. En dehors d'une détermination et d'une régulation du niveau moyen pour l'essieu avant 9 et pour l'essieu arrière 13, à l'aide de la forme de réalisation correspondant à la figure 6 on peut en outre exécuter une mise à l'horizontale ou un alignement de la carrosserie 8 du véhicule par rapport à la direction
transversale 28 du véhicule.
Conformément à la figure 7, à chaque roue 11,12,14,15 du véhicule est associé un détecteur séparé d'inclinaison lb situé côté roue et qui est aligné respectivement parallèlement à la direction transversale du véhicule, est disposé sur l'essieu avant virtuel 9 ou sur l'essieu arrière virtuel 13 et est fixé sur le bras oscillant respectif 16. En outre à l'essieu avant 9 et à l'essieu arrière 13 sont associés des détecteurs séparés d'inclinaison la situés côté carrosserie, qui sont fixés à la carrosserie 8 du véhicule et qui sont disposés de préférence sur les essieux respectifs 9,13, sont orientés parallèlement à la direction transversale 28 du véhicule et sont disposés au centre, dans la direction longitudinale du véhicule. Dans cette forme de réalisation, l'appareil de commande 23 détermine séparément, à partir des signaux d'inclinaison, côté roue, des détecteurs d'inclinaison avant lb situés côté roue et en liaison avec le signal d'inclinaison, situé côté carrosserie, du détecteur avant d'inclinaison lb situé côté carrosserie, les distances verticales entre les roues avant 11 et 12 et la carrosserie 8 du véhicule. De façon correspondante, l'appareil de commande 23 détermine séparément, à partir des signaux d'inclinaison présents côté roue, des détecteurs arrière d'inclinaison lb situés côté roue, et ce en liaison avec le signal d'inclinaison, présent côté carrosserie, du détecteur arrière d'inclinaison lb, situé côté carrosserie, les distances verticales entre les roues arrière 14,15 du véhicule et la carrosserie 8 du véhicule. Avec cette disposition, on peut fixer et régler à un niveau désiré pour les deux essieux 9,13 et réaliser un alignement de la carrosserie du véhicule 8 aussi bien en référence à la direction longitudinale du véhicule 10 et en référence à sa direction transversale. De plus, les états de conduite, dans lesquels les accélérations transversales appliquées à l'essieu avant 9 et à l'essieu arrière 13 diffèrent l'une de l'autre, par exemple lorsque le véhicule est en position extrême de sous-virage ou de survirage, sont sans effet sur la détermination de la distance pour les roues individuelles du véhicule, étant donné qu'à chaque essieu 9,13 du véhicule est associé un détecteur séparé
d'inclinaison la situé côté carrosserie.
Conformément à la figure 8, aux roues 11,12 de l'essieu avant 9 et aux roues 14,15 de l'essieu arrière 13 sont associés des détecteurs communs d'inclinaison lb, situés côté roue, qui sont fixés en position centrée et parallèlement à la direction longitudinale 10 du véhicule à
la barre de torsion 29 associée à l'essieu respectif 9,13.
A chaque essieu 9,13 est en outre associé un détecteur séparé d'inclinaison la situé côté carrosserie et qui est fixé parallèlement à la direction longitudinale 10 du véhicule, au centre suivant la direction longitudinale du véhicule, sur l'essieu respectif 9,13, à la carrosserie 8 du véhicule. Le niveau moyen de l'essieu avant 9 est déterminé à partir du signal d'inclinaison côté roue, du dispositif avant d'inclinaison lb situé côté roue, en liaison avec le signal d'inclinaison, situé côté carrosserie, du détecteur avant lb situé sur la carrosserie. Indépendamment de cela, le niveau moyen de l'essieu arrière 13 est déterminé à partir des signaux d'inclinaison, présents côté roue, du détecteur arrière d'inclinaison lb situé côté roue en liaison avec le signal d'inclinaison, situé côté carrosserie, du détecteur arrière d'inclinaison la situé côté carrosserie. En raison de la présence des détecteurs séparés d'inclinaison la situés côté carrosserie, pour l'essieu avant 9 et pour l'essieu arrière 13 des accélérations transversales différentes au niveau de l'essieu avant 9 et de l'essieu arrière 14 n'ont aucun influence sur la détermination du niveau de l'essieu avant et du niveau de l'essieu arrière. La forme de réalisation concernant la figure 8 permet de fixer et de régler le niveau moyen de l'essieu avant 9 ainsi que de l'essieu arrière 13 et en outre de réaliser une mise à l'horizontale de la carrosserie 8 du véhicule par rapport à
la direction transversale 28 de ce dernier.
Comme cela ressort de la figure 9, on peut également utiliser des dispositions de détecteurs différentes pour l'essieu avant 9 et pour l'essieu arrière 13. A titre d'exemple sur la figure 9 on a représenté pour l'essieu avant 9 une disposition avec des détecteurs séparés d'inclinaison lb situés côté roue, pour les deux roues avant 11 et 12, qui sont fixés sur les bras oscillants respectifs d'essieux 7. Un détecteur avant d'inclinaison la, situé côté carrosserie, est associé à l'essieu avant 9. Les détecteurs d'inclinaison 1 de l'essieu avant 9 sont disposés sur ce dernier et sont orientés parallèlement à la direction transversale 28 du véhicule. Le détecteur d'inclinaison avant la situé côté carrosserie est disposé au centre de la carrosserie 8 du véhicule. Contrairement à cela, aux deux roues arrière 14 et 15 est associé un détecteur commun d'inclinaison lb, situé côté roue et qui est fixé à la barre de torsion correspondante 29. A l'essieu arrière 13 est en outre associé un détecteur séparé d'inclinaison la, situé côté carrosserie et qui est fixé sur l'essieu 13 au niveau du milieu dans la direction longitudinale du véhicule, sur la carrosserie 8 du véhicule. Les détecteurs d'inclinaison 1 de l'essieu arrière 13 sont orientés parallèlement à la direction longitudinale du véhicule. A l'aide cette forme de réalisation on peut réaliser, en dehors d'une fixation et d'une régulation de niveau de l'essieu avant 9 et de l'essieu arrière 13, également un alignement de la carrosserie 8 du véhicule parallèlement à la chaussée ou à la voie ferrée, aussi bien par rapport à la direction longitudinale 10 du véhicule que par rapport à la direction transversale 28 du véhicule. Le dispositif de détection associé à l'essieu avant 9 sur la figure 9 peut être permuté, dans le cas d'une autre forme de réalisation de l'invention, avec le dispositif de détection associé à l'essieu arrière 13. Bien que l'invention ait été décrite pour des voitures de tourisme à deux essieux, l'invention peut être également utilisée dans d'autres véhicules routiers ou ferroviaires comportant également plus de deux essieux.
Claims (10)
1. Dispositif installé dans un véhicule routier ou ferroviaire pour déterminer une distance verticale entre une superstructure ou carrosserie (8) du véhicule et au moins une roue (11,12,14,15) du véhicule, montée de manière à être réglable sur cette carrosserie, et comportant un appareil de commande (23), qui détermine au moyen d'un système de détection, des signaux de distance corrélés avec la distance verticale de la roue respective (11,12,14,15) du véhicule, caractérisé en ce - que le dispositif de détection comporte au moins deux détecteurs d'inclinaison (1), qui produisent des signaux d'inclinaison corrélés à l'inclinaison du détecteur d'inclinaison (1) par rapport à un plan de référence et les envoient à l'appareil de commande (23),
- un premier détecteur d'inclinaison (détecteur d'incli-
naison côté carrosserie) est fixé sur la carrosserie (8) du véhicule de telle sorte que ce détecteur d'inclinaison (la) situé sur la carrosserie produise des premiers signaux d'inclinaison (signal d'inclinaison côté carrosserie) qui sont corrélés à l'inclinaison de la carrosserie (8) du véhicule par rapport au plan de référence, et les envoie à l'appareil de commande (23),
- un second détecteur d'inclinaison (détecteur d'incli-
naison lb côté roue) étant fixé à un composant d'accouplement (16,29), qui est accouplé d'une part à la roue (11,12,14,15) du véhicule et d'autre part à la carrosserie (8) du véhicule, de telle sorte qu'une modification de la distance verticale entre la roue (11,12,14, 15) du véhicule et la carrosserie (8) du véhicule réalise une modification de la position relative de ce composant (16,29) par rapport à la carrosserie (8) du véhicule, de telle sorte que le détecteur d'inclinaison (lb) situé côté roue, qui est fixé à la roue, produise des seconds signaux d'inclinaison (signaux d'inclinaison côté roue), qui sont corrélés à l'inclinaison de ce composant d'accouplement (16,29) par rapport au plan de référence, et les envoie à l'appareil de commande (23), - l'appareil de commande (23) déterminant, à partir des signaux d'inclinaison côté carrosserie et des signaux d'inclinaison côté roue, le signal de distance corrélé à la distance verticale entre la roue (11,12,14,15) du véhicule et la carrosserie (8) du véhicule, - que l'appareil de commande (23) servant à produire le signal de distance détermine un signal de différence à partir du signal d'inclinaison côté carrosserie et du signal d'inclinaison côté roue et associe à ce signal une distance verticale entre la roue (11,12,14,15) du véhicule et la carrosserie (8) du véhicule et produit le
signal de distance corrélé à cette distance verticale.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'association entre le signal de différence et la distance verticale est détectée sur la base de caractéristiques et est mémorisée dans l'appareil de
commande (23).
3. Dispositif selon l'une ou l'autre des
revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le composant
d'accouplement, auquel est fixé le capteur d'inclinaison (lb) situé côté roue, est un composant (16,29) d'une suspension de roue supportant la roue (11,12,14,15) du
véhicule sur la carrosserie (8) du véhicule.
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le composant de la suspension de roue est un bras oscillant (16) ou une barre de torsion d'un système de suspension à barre de torsion ou une barre de torsion (29)
d'un stabilisateur transversal à barre de torsion.
5. Dispositif selon l'une quelconque des
revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'à au moins un
essieu (9,13) du véhicule est associé un détecteur d'inclinaison commun (lb) situé du côté des roues et qui est fixé sur la barre de torsion (29) d'un stabilisateur
transversal à barre de torsion.
6. Dispositif selon l'une quelconque des
revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'un détecteur
d'inclinaison séparé (la) situé côté roue, est associé à au moins un essieu (9,13) du véhicule comportant une roue
gauche (11,14) et une roue droite (12,15).
7. Dispositif selon l'une ou l'autre des
revendications 5 et 6, caractérisé en ce que dans le cas o
le véhicule comporte au moins deux essieux (9,13), un capteur d'inclinaison commun (la) est associé aux essieux (9,13,) ou un détecteur d'inclinaison séparé (lb) situé
côté carrosserie est associé à chaque essieu (9,13).
8. Dispositif selon l'une quelconque des
revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'appareil de
commande (23) est couplé à un dispositif de réglage du niveau du véhicule ou est intégré dans un tel système, qui comporte respectivement un organe de réglage de niveau (18), qui est associé aux roues (11,12,14,15) du véhicule, le dispositif de réglage de niveau traitant les signaux de distance et exécutant, en fonction de ces signaux, une régulation du niveau de la carrosserie du véhicule (8) par
rapport à la route ou au rail.
9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif de réglage de niveau - règle la carrosserie (8) du véhicule à un niveau déterminé et/ou - régule la carrosserie (8) du véhicule à un niveau prédéterminé et/ou - aligne la carrosserie du véhicule parallèlement à la direction longitudinale de la chaussée ou de la voie ferrée, qui se situe dans le plan longitudinal du véhicule contenant la direction longitudinale (10) du véhicule et/ou - oriente la carrosserie du véhicule parallèlement à une direction transversale de la chaussée ou de la voie ferrée, qui se situe dans un plan transversal du véhicule,
qui contient la direction transversale (28) du véhicule.
10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à
9, caractérisé en ce que le détecteur d'inclinaison (1) est agencé à la manière d'un pendule électrique ou électronique.
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