FR2937286A1

FR2937286A1 - Train arriere de vehicule automobile a roues directrices

Info

Publication number: FR2937286A1
Application number: FR0857063A
Authority: FR
Inventors: Arnaud Lizot
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2008-10-17
Filing date: 2008-10-17
Publication date: 2010-04-23

Abstract

Train arrière de véhicule automobile à roues directrices, comportant des bras de suspension reliant les roues arrière (4) à la caisse du véhicule, au moins un bras de suspension (2) étant fixé à la caisse du véhicule par des liaisons (18, 20) permettant un débattement du bras de suspension, caractérisé en ce qu'au moins une liaison (18) est élastique et comporte une raideur variable commandée par un paramètre extérieur (22), les autres liaisons permettant un pivotement du bras de suspension (2), pour induire un braquage de la roue arrière (4) supportée sous l'effet d'efforts transversaux s'appliquant sur cette roue.

Description

TRAIN ARRIERE DE VEHICULE AUTOMOBILE A ROUES DIRECTRICES

La présente invention concerne un train arrière pour véhicule automobile, pouvant permettre un braquage des roues arrière, ainsi que le véhicule lui-même. Les véhicules automobiles comportent dans certains cas une commande de braquage des roues arrière qui agit en coopération avec la commande de braquage des roues avant actionnée par le conducteur.

L'angle de braquage des roues arrière est généralement dépendant de la vitesse du véhicule. Pour les basses vitesses, les roues arrière sont orientées dans le sens opposé aux roues avant. De cette manière on diminue le rayon de braquage du véhicule pour faciliter les manoeuvres. A plus haute vitesse, par exemple 50km/h, les roues arrière sont orientées dans le même sens que les roues avant afin d'améliorer la sécurité active du véhicule, en apportant plus de stabilité en particulier lors des manoeuvres d'évitement. Un dispositif de braquage des roues arrière de ce type décrit notamment dans le document WO-A1-2004/108444, présente un bras de suspension arrière qui est relié par l'avant à la caisse du véhicule, avec une liaison pivotante suivant un axe sensiblement transversal. Le bras de suspension oscillant dans un plan longitudinal, supporte la caisse du véhicule par un ressort de suspension s'appuyant sur ce bras. Les deux bras de suspension du train arrière sont reliés entre eux par une traverse flexible maintenant leur géométrie tout en assurant par une déformation en torsion, une limitation de l'angle de roulis de la caisse. Un actionneur transmet par des biellettes le mouvement de braquage à chaque moyeu de roue, qui est relié au bras de suspension par un pivot comportant un axe sensiblement vertical. L'actionneur peut être à commande électrique ou hydraulique, il nécessite dans tous les cas une certaine puissance pour appliquer sur les moyeux de roues un effort suffisant.

Ce train arrière est complexe et coûteux. Il nécessite des moyeux de roue montés sur pivot, un actionneur avec ses biellettes de transmission, ainsi que des dispositifs de commande de cet actionneur délivrant une certaine puissance. De plus, le nombre élevé de composants entraîne des risques plus importants de défaillance. Un autre dispositif connu pour modifier la géométrie du train arrière, décrit notamment dans le document EP-B1-0052153, utilise des efforts transmis par la roue sur le train arrière qui comporte des éléments de liaison flexibles, pour faire fléchir ces liaisons et ainsi obtenir une modification de cette géométrie. Un problème qui se pose est que la géométrie du train arrière dépend dans ce cas uniquement des efforts appliqués sur les roues arrière, sans pouvoir l'influencer en fonction d'autres paramètres, comme la vitesse du véhicule notamment.

La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure, et d'apporter à la réalisation d'un train arrière de véhicule automobile comportant un dispositif de braquage des roues arrière, une solution simple et économique. Elle propose à cet effet un train arrière de véhicule automobile à roues directrices, comportant des bras de suspension reliant les roues arrière à la caisse du véhicule, au moins un bras de suspension étant fixé à la caisse du véhicule par des liaisons permettant un débattement du bras de suspension, caractérisé en ce qu'au moins une liaison est élastique et comporte une raideur variable commandée par un paramètre extérieur, les autres liaisons permettant un pivotement du bras de suspension, pour induire un braquage de la roue arrière supportée sous l'effet d'efforts transversaux s'appliquant sur cette roue. Un avantage principal du train arrière selon l'invention, est que l'on peut avec un dispositif piloté recevant des informations extérieures et nécessitant une faible énergie, laisser suivant les circonstances se déformer plus amplement la liaison élastique à raideur variable, pour braquer les roues arrière en utilisant une poussée transversale fournie par ces roues arrière. De plus le train arrière selon l'invention peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles.

Avantageusement, la liaison élastique à raideur variable comporte un élément qui dispose de deux états de raideur, souple et raide, sous l'effet de la commande du paramètre extérieur. Suivant un mode de réalisation, la liaison élastique à raideur variable comporte une chambre hydraulique reliée à un canal d'alimentation dont l'ouverture ou la fermeture est commandée par le paramètre extérieur. Suivant un autre mode de réalisation, la liaison élastique à raideur variable comporte une butée mobile dont le mouvement est commandé par le paramètre extérieur. Une application particulière concerne un train arrière comprenant deux bras de suspension tirés supportant chacun une roue arrière, chaque bras de suspension étant relié du côté avant par deux liaisons élastiques espacées et pivotantes suivant un axe sensiblement transversal, une des liaisons élastiques de chaque bras de suspension comportant la raideur variable. Avantageusement, pour chaque bras de suspension la liaison élastique située vers l'intérieur du véhicule, comporte la raideur variable dans un plan sensiblement horizontal. Avantageusement, le paramètre extérieur commande automatiquement le passage de la liaison élastique dans un état souple en dessous d'un certain seuil de vitesse du véhicule.

Le seuil de vitesse du véhicule pour un passage dans un état souple, peut être d'environ 40 km/h. L'invention comporte aussi un véhicule automobile comprenant un train avant et un train arrière à roues directrices, caractérisé en ce que ce train arrière est réalisé suivant l'une quelconque des caractéristiques précédentes.

L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après, donnée à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue de dessus d'un bras de suspension suivant l'art antérieur, représenté de manière schématique ; - la figure 2 est une vue de côté de ce bras de suspension ; - la figure 3 est une vue de dessus d'un bras de suspension au repos suivant l'invention, représenté de manière schématique ; et - la figure 4 est une vue de dessus de ce bras de suspension, réalisant un braquage de la roue arrière. Les figures 1 et 2 représentent un bras de suspension arrière 2 en forme de triangle, comprenant du côté avant du véhicule une base comportant deux articulations 8, 10 sensiblement alignées transversalement, qui relient ce bras à la caisse du véhicule non représentée. Les articulations extérieure 8 et intérieure 10 sont espacées, se trouvant aux sommets du triangle, pour assurer une plus grande stabilité au bras de suspension arrière 2. Le sommet du triangle tourné vers l'arrière du véhicule, qui est sensiblement aligné suivant la direction longitudinale avec l'articulation extérieure 8, comporte un moyeu 6 supportant une roue arrière 4. Le bras de suspension 2 supporte la caisse du véhicule par un ressort de suspension non représenté, un amortisseur d'oscillations étant disposé en parallèle pour réaliser une suspension du véhicule assurant le confort et la tenue de route.

On dispose ainsi d'un train arrière à bras tiré comportant des triangles obliques assurant un guidage des roues, qui est simple et économique. Pendant la conduite du véhicule, les roues arrière 4 sont soumises à différents efforts, notamment longitudinaux lors des freinages et transversaux dans les virages. Ces efforts sont retransmis aux articulations 8, 10 reliant le bras de suspension 2 à la caisse du véhicule.

Pour filtrer des chocs ou des vibrations venant du roulage et s'appliquant sur la roue 4, on utilise des articulations 8, 10 comportant une certaine élasticité, qui permettent de limiter la transmission de chocs et de vibrations à la caisse du véhicule, et d'éliminer des bruits.

Par ailleurs dans les virages, par déformation élastique des articulations 8, 10 sous l'effet d'un effort transversal appliqué par la roue 4 sur la partie arrière du bras de suspension 2, on obtient un petit angle de braquage de cette roue donnant une ouverture ou une fermeture, suivant le sens du virage. Pour les freinages, l'effort appliqué par la roue 4 sur le bras de suspension 2 étant vers l'arrière, on obtient un petit angle de braquage d'ouverture. Un problème qui se pose, et que le compromis est difficile à trouver entre une capacité suffisante de filtration des articulations 8, 10 assurant un bon confort, et une rigidité assez élevée de ces articulations réalisant un guidage suffisamment précis des roues arrière 4. La figure 3 présente un bras de suspension 2 comprenant du côté avant, une articulation extérieure 20 similaire à l'articulation 8 de l'art antérieur, comportant une forte raideur. Par contre, l'articulation intérieure 18 est différente. Elle comporte une élasticité au moins dans un plan sensiblement horizontal, qui est variable sous l'effet d'un dispositif piloté 22 réalisant une commande extérieure de la raideur, pouvant être relié à un calculateur qui dispose d'informations sur le fonctionnement du véhicule. Les articulations de bras de suspension arrière 2, comportent généralement un bloc élastique annulaire en caoutchouc maintenu dans un anneau fixé au bras, et recevant dans un perçage central un tube de guidage d'une vis axiale fixée sur la caisse du véhicule. Le bloc élastique assure ainsi un maintien du bras arrière 2 avec une certaine raideur, ainsi qu'une petite capacité d'absorption de chocs ou de vibrations par déformation du caoutchouc.

L'articulation intérieure à élasticité variable 18, comporte un élément qui dispose au moins de deux états de raideur, sous l'effet du dispositif piloté 22. Le dispositif piloté 22 de l'articulation à élasticité variable 18, comporte par exemple une chambre hydraulique qui une fois remplie passe de l'état souple à un état raide, cette chambre comprenant un canal d'alimentation dont l'ouverture ou la fermeture est pilotée. Un autre principe d'articulation à élasticité variable 18, comporte une butée mobile déplacée par le dispositif piloté 22, que l'on peut mettre en appui sur une pièce liée au bras de suspension 2 pour fournir un état raide.

En variante, on pourrait disposer une articulation à élasticité variable, dont la raideur varie sous l'effet de paramètres physiques comme la vitesse de rotation de la roue, ces paramètres s'appliquant directement sur cette articulation. La figure 4 présente le fonctionnement du dispositif suivant l'invention.

Pour obtenir un braquage des roues arrière 4 on pilote par le dispositif piloté 22, l'articulation intérieure à élasticité variable 18 dans un état souple. Un effort transversal F dirigé vers l'axe du véhicule, et appliqué sur la roue arrière 4 lors d'un virage à gauche, provoque un petit mouvement sensiblement longitudinal vers l'avant de l'articulation intérieure à élasticité variable 18. Ce petit mouvement longitudinal se combine avec une rotation autour de l'articulation extérieure 20 qui étant constamment dans un état raide, agit comme un pivot vertical pour permettre une rotation du bras arrière 2 autour de cette articulation extérieure, et donc donner un angle de braquage a dans le sens de l'ouverture, à la roue arrière 4 supportée. L'autre roue arrière réalise pareillement un braquage dans la même direction. Le braquage des roues arrière 4 s'ajoutant à celui des roues avant, le véhicule tourne sur un rayon plus court. Avantageusement, on utilise ce braquage des roues arrière pour améliorer la manoeuvrabilité du véhicule aux basses vitesses. Il est intéressant en particulier en dessous d'une vitesse d'environ 40 km/h, de permettre ce braquage des roues arrière 4 en activant simultanément en position souple les articulations intérieures à élasticité variable 18 des deux bras arrières 2, par leurs dispositifs pilotés 22 recevant un même signal extérieur.

La puissance utilisée pour commander les articulations à élasticité variable 18, correspondant seulement à celle nécessaire pour le déplacement d'un élément comme une cale ou une électrovanne, peut être très réduite, la puissance importante pour réaliser effectivement le braquage des roues arrière 4, venant de la masse du véhicule et de son inertie dans les virages. En variante on pourrait utiliser une articulation extérieure à élasticité variable, pour laisser pivoter le bras de suspension arrière 2 autour de l'articulation intérieure qui disposerait d'une raideur fixe. On pourrait aussi utiliser deux articulations à élasticité variable, pour obtenir un angle de braquage plus important de la roue. Le système de commande de souplesse 22 est simple et économique. Comportant peu d'éléments, il peut facilement être fiable. De plus le dispositif de braquage des roues arrière suivant l'invention peut être facilement adapté sur un véhicule existant disposant de bras tirés à triangles obliques, en ne nécessitant que des modifications mineures.

Claims

REVENDICATIONS1 ù Train arrière de véhicule automobile à roues directrices, comportant des bras de suspension reliant les roues arrière (4) à la caisse du véhicule, au moins un bras de suspension (2) étant fixé à la caisse du véhicule par des liaisons (18, 20) permettant un débattement du bras de suspension, caractérisé en ce qu'au moins une liaison (18) est élastique et comporte une raideur variable commandée par un paramètre extérieur (22), les autres liaisons permettant un pivotement du bras de suspension (2), pour induire un braquage de la roue arrière (4) supportée sous l'effet d'efforts transversaux s'appliquant sur cette roue. 2 ù Train arrière de véhicule automobile selon la revendication 1, caractérisé en ce que la liaison élastique à raideur variable (18), comporte un élément qui dispose de deux états de raideur, souple et raide, sous l'effet du paramètre extérieur (22). 3 ù Train arrière de véhicule automobile selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la liaison élastique à raideur variable (18), comporte une chambre hydraulique reliée à un canal d'alimentation dont l'ouverture ou la fermeture est commandée par le paramètre extérieur (22). 4 ù Train arrière de véhicule automobile selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la liaison élastique à raideur variable (18), comporte une butée mobile dont le mouvement est commandé par le paramètre extérieur (22). 5 ù Train arrière de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte deux bras de suspension tirés (2) supportant chacun une roue arrière (4), chaque bras de suspension étant relié du côté avant par deux liaisons élastiques espacées (18, 20), et pivotantes suivant un axe sensiblement transversal, une des liaisons élastique (18) de chaque bras de suspension comportant la raideur variable.6 ù Train arrière de véhicule automobile selon la revendication 5, caractérisé en ce que pour chaque bras de suspension (2) la liaison élastique située vers l'intérieur du véhicule (18), comporte la raideur variable dans un plan sensiblement horizontal. 7 ù Train arrière de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le paramètre extérieur (22) commande automatiquement le passage de la liaison élastique (18), dans un état souple en dessous d'un certain seuil de vitesse du véhicule. 8 ù Train arrière de véhicule automobile selon la revendication 7, caractérisé en ce que le seuil de vitesse du véhicule pour un passage dans un état souple, est d'environ 40 km/h. 9 ù Véhicule automobile comprenant un train avant et un train arrière à roues directrices, caractérisé en ce que ce train arrière est réalisé suivant l'une quelconque des revendications précédentes.