FR3049504A1 - Systeme de suspension hydraulique d'un vehicule - Google Patents

Abstract

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

Description

"SYSTEME DE SUSPENSION HYDRAULIQUE D’UN VEHICULE" [001] L’invention concerne un système de suspension hydraulique d’un véhicule, notamment automobile.

[002] De manière connue en soi, un système de suspension hydraulique d’un véhicule, notamment automobile, comprend pour chacune des roues du véhicule un amortisseur à piston mobile dans son cylindre correspondant et interposé entre la caisse et le porte-fusée de roue du véhicule. Le rôle de cet amortisseur est de fortement limiter les oscillations transmises par les roues à la caisse du véhicule lorsque les roues rencontrent des aspérités ou des obstacles présents sur la route sur laquelle le véhicule circule, et de freiner les mouvements de caisse dans les actions dynamiques comme les freinages et les virages.

[003] De manière à limiter et freiner la course du piston de l’amortisseur en course de compression appelée aussi course d’attaque, ce dernier comprend une butée d’attaque mécanique compressible, ou éventuellement hydraulique. Le rôle de cette butée d’attaque est également de protéger le châssis du véhicule lors de l’apparition de forts débattements de la roue correspondante, dus à des incidents ou à des obstacles importants, comme par exemple les ralentisseurs du type dos-d’âne.

[004] Il est notamment connu du document FR 2995048 une butée d’attaque hydraulique à piston mobile dans son cylindre correspondant, et dont le piston est destiné à être déplacé par le piston de l’amortisseur lorsque ce dernier approche de sa fin de course.

[005] Cependant, dans les cas de courses importantes du piston de l’amortisseur qui sont majoritairement de nature incidentelle, le confort de la suspension n’est pas une priorité au regard de la préservation de l’intégrité mécanique du véhicule. Pour cette raison, la butée d’attaque est généralement très raide et génère des discontinuités d’efforts brutales. Le confort pour les occupants du véhicule en est alors fortement pénalisé dans ces situations.

[006] Par ailleurs les véhicules automobiles comportent généralement sur chaque train de roue une barre anti-dévers comportant une partie centrale transversale formant une barre de torsion, dont chaque extrémité est reliée à une suspension. Lors des débattements de suspension différents de chaque côté du véhicule venant d’un roulis de la caisse, une torsion de la partie centrale de la barre anti-dévers génère sur chaque suspension un effort de rappel qui tend à rétablir l’équilibre de position entre ces deux côtés.

[007] La barre anti-dévers ajoute sur chaque suspension en cas de roulis de la caisse, une raideur qui s’additionne à celle du ressort de suspension. La suspension est alors plus ferme, ce qui réduit l’impression de confort.

[008] La présente invention a pour but de pallier les inconvénients ci-dessus de l’art antérieur.

[009] Pour atteindre ce but, l’invention concerne un système de suspension hydraulique d’un train roulant de véhicule, notamment automobile, comprenant pour chaque roue de ce train un ressort de suspension, un amortisseur à cylindre et piston mobile dans le cylindre pour y délimiter deux chambres respectivement de compression et de détente et interposé entre la caisse du véhicule et le porte-fusée de roue du véhicule, une butée d’attaque mécanique compressible positionnée entre le cylindre et la caisse du véhicule, ou entre le porte-fusée et la caisse du véhicule, une butée d’attaque hydraulique à piston montée dans la chambre de compression, ce système de suspension étant caractérisé en ce qu’il comporte de plus une barre anti-dévers reliant les deux porte-fusées du train roulant, commutable entre un premier et un deuxième états, une raideur de la barre anti-roulis dans le deuxième état étant diminuée par rapport au premier état [0010] Selon différentes caractéristiques avantageuses et optionnelles : [0011] - la raideur de la barre anti-roulis dans le deuxième état diminuée par rapport au premier état peut être une raideur pour faible angle de roulis ou débattement de faible ou moyenne énergie ; [0012] le passage entre le premier état et le deuxième état peut être commandé par le conducteur ; [0013] - la butée d’attaque hydraulique peut comporter un cylindre et un piston mobiles l’un par rapport à l’autre, le piston et le cylindre de la butée d’attaque hydraulique étant destinés à être déplacés l’un par rapport à l’autre lors d’une course du piston de l’amortisseur lorsque ce dernier atteint une première course en attaque dans le cylindre de l’amortisseur, et la butée d’attaque mécanique étant destinée à être comprimée entre le cylindre de l’amortisseur et la caisse du véhicule lorsque le piston de l’amortisseur atteint une seconde course en attaque dans le cylindre de l’amortisseur supérieure à la première course, la première course en attaque du piston de l’amortisseur étant comprise entre zéro et vingt millimètres à partir d’une assiette de référence du véhicule, et la seconde course en attaque du piston de l’amortisseur étant supérieure à quarante millimétrés à partir de l'assiette de référence du véhicule ; [0014] - le ressort de suspension peut comporter une raideur calculée pour donner une fréquence d’oscillation naturelle de la caisse du véhicule inférieure à 1,2 Hz ; [0015] - pour les débattements de moyenne énergie en attaque et en détente, l’amortisseur peut comporter un niveau d’amortissement calculé pour en s’additionnant au niveau d’amortissement supplémentaire donné par la butée d’attaque hydraulique, obtenir un niveau d’amortissement total équivalent à celui prévu pour un véhicule de même catégorie ; [0016] - la butée d’attaque mécanique peut être en matériau élastomère, et en ce qu’elle présente une section transversale annulaire de manière à être traversée par la tige du piston de l’amortisseur reliée à la caisse du véhicule ; [0017] - le système peut comprendre pour chaque roue du train roulant au moins une butée de détente montée dans la chambre de détente du cylindre de l’amortisseur correspondant ; [0018] - le système peut comprendre pour chaque roue du train roulant un ressort de suspension monté autour de l’amortisseur ; [0019] L’invention concerne également un véhicule, notamment automobile, comprenant un système de suspension hydraulique tel que décrit précédemment.

[0020] L’invention sera mieux comprise, et d’autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d’exemple illustrant un art antérieur et un mode de réalisation de l’invention, dans lesquels : - Les figures IA et IB représentent respectivement un schéma en coupe longitudinale d’un amortisseur de l’art antérieur, ainsi qu’un graphe illustrant les efforts délivrés par le système de suspension en fonction de la course du piston de l’amortisseur dans le cylindre de l’amortisseur ; - La figure 2 représente les efforts dynamiques s’appliquant sur un véhicule vu de face, dans un virage ; - La figure 3 représente un graphe illustrant pour l’amortisseur selon l’art antérieur, les efforts délivrés par le système de suspension en fonction de la course du piston de l’amortisseur, dans un virage en y ajoutant les effets d’une barre anti dévers ; - Les figures 4A et 4B représentent respectivement un schéma en coupe longitudinale d’un amortisseur d’un système de suspension selon l’invention lorsque le véhicule est à une assiette de référence, ainsi qu’un graphe illustrant les efforts délivrés par le système de suspension correspondant à la position du piston repéré à la figure 4A, le système étant dans un premier état ; - Les figures 5A et 5B représentent respectivement un schéma en coupe longitudinale d’un amortisseur d’un système de suspension selon l’invention lorsque le véhicule est à une assiette de référence, ainsi qu’un graphe illustrant les efforts délivrés par le système de suspension correspondant à la position du piston repéré à la figure 5A, le système étant dans un deuxième état.

[0021] En référence à la figure IA, un système de suspension hydraulique d’un véhicule, notamment automobile, va maintenant être décrit.

[0022] La suspension du véhicule comprend, pour chaque roue du véhicule, un amortisseur hydraulique 1 comprenant un corps 2 en forme de cylindre et un piston 3 mobile dans le cylindre 2. Cet amortisseur 1 est interposé entre la caisse 6 du véhicule et le porte-fusée de roue correspondant. Le piston 3, solidaire d’une première extrémité d’une tige 14 dont l’autre extrémité est reliée à la caisse 6 du véhicule, délimite dans le cylindre 2 deux chambres 4, 5 respectivement de compression et de détente, entre lesquelles du fluide hydraulique incompressible (huile) compris dans le cylindre 2, est échangé en circulant au travers de perçages non représentés du piston 3 qui freine ce passage, au gré des mouvements de ce dernier dans le cylindre 2.

[0023] Le comportement de chaque amortisseur hydraulique 1 du système de suspension hydraulique du véhicule peut être décrit selon une loi d’amortissement dans laquelle l’effort exercé par l’amortisseur 1 dépend de la vitesse de débattement de la roue correspondante. Autrement dit, plus le piston 3 se déplace rapidement dans le cylindre 2 de l’amortisseur, plus le freinage de de ce piston est élevé, et plus l’effort exercé par l’amortisseur 1 sur la caisse 6 du véhicule est important.

[0024] Le système de suspension hydraulique comprend également, pour chaque roue du véhicule, un ressort de suspension 17 monté autour de l’amortisseur 1 et dont les extrémités sont en appui respectivement contre la caisse 6 du véhicule par l’intermédiaire d’une coupelle 18 et contre une coupelle 19 solidaire du cylindre 2 de l’amortisseur. Le ressort de suspension 17 est un élément de raideur constante, dont le comportement peut être décrit par une loi selon laquelle l’effort exercé par le ressort 17 sur la caisse 6 du véhicule dépend de sa compression et donc de l’amplitude du débattement de la roue correspondante. Autrement dit, plus le ressort de suspension 17 est comprimé, plus l’effort exercé sur la caisse 6 du véhicule est important. Le ressort de suspension 17 permet essentiellement de porter la caisse 6 du véhicule tout en autorisant les débattements.

[0025] Le système de suspension comprend également pour chaque roue du véhicule deux butées d’attaque respectivement mécanique 7 et hydraulique 9, ainsi que deux butées de détente respectivement mécanique 16 et hydraulique 15.

[0026] Chaque butée mécanique 7, 16 est assimilable à une raideur, et exerce donc un effort sur la caisse 6 en fonction du débattement de la roue correspondante. De la même manière que le ressort de suspension 17, l’effort exercé sur la caisse 6 du véhicule par les butées mécaniques respectivement d’attaque 7 et de détente 16 est d’autant plus grand que le débattement en attaque et en détente de la roue correspondante est important.

[0027] Chaque butée hydraulique d’attaque 9 et de détente 15 est quant à elle assimilable à un amortisseur et exerce donc un effort sur la caisse 6 du véhicule en fonction de la vitesse du débattement de la roue correspondante. De la même manière que l’amortisseur hydraulique 1, l’effort exercé sur la caisse 6 du véhicule par les butées hydraulique respectivement d’attaque 9 et de détente 15 est d’autant plus grand que la vitesse du débattement de la roue correspondante est importante.

[0028] De plus les butées hydrauliques d’attaque 9 et de détente 15 sont des butées à effort progressif qui augmente en fonction de la course, par la réduction progressive des passages de fluides suivant leur course, ce qui donne aussi un effort d’autant plus grand que la course est grande.

[0029] En référence à la figure IA, la butée d’attaque mécanique 7 est solidaire d’une extrémité du cylindre 2 de l’amortisseur, et positionnée axialement entre cette extrémité du cylindre 2 de l’amortisseur et la caisse 6 du véhicule. Elle présente en outre une section transversale annulaire de manière à être traversée par la tige 14 du piston 3 de l’amortisseur 1. Ainsi, quand le piston 3 dépasse une certaine course en attaque, la butée d’attaque mécanique 7 est comprimée entre l’extrémité du cylindre 2 de l’amortisseur 1 et la caisse 6 du véhicule de manière à fortement freiner la course du piston 3 dans le cylindre 2 de l’amortisseur.

[0030] De préférence, la butée d’attaque mécanique 7 est en matériau élastomère présentant une très forte constante de raideur, de sorte que l’effort exercé par la butée d’attaque mécanique 7 sur la caisse 6 du véhicule augmente très rapidement avec le débattement en attaque de la roue.

[0031] La butée d’attaque hydraulique 9 est montée dans la chambre de compression 4 du cylindre 2 de l’amortisseur 1. La butée d’attaque hydraulique 9 comprend un piston 11 solidaire de la paroi inférieure de fond 12 du cylindre 2 de l’amortisseur, et un cylindre 10 destiné à être déplacé le long du piston 11 de la butée d’attaque 9 par le piston 3 de l’amortisseur 1 quand celui-ci arrive au voisinage de la fin de course en attaque. Le cylindre 10 de la butée hydraulique 7 forme une chambre de compression 20 remplie du fluide hydraulique, qui est susceptible de s’échapper de cette chambre 20 par des fuites autour du piston 11 de la butée d’attaque hydraulique 9 lorsque le piston 3 de l’amortisseur déplace le cylindre 10 de la butée d’attaque hydraulique 9 en direction de la paroi inférieure de fond 12 de l’amortisseur. Ainsi, le piston 3 de l’amortisseur 1 arrivant au voisinage de sa fin de course en attaque est très rapidement freiné.

[0032] En outre, la butée d’attaque hydraulique 9 comprend un ressort de rappel 21 entourant le piston 11 de la butée hydraulique 9 et dont les extrémités sont en appui axialement contre respectivement la paroi inférieure de fond 12 du cylindre 2 de l’amortisseur, et le bord annulaire d’extrémité bordant l’orifice du cylindre 10 de la butée hydraulique 9. De la sorte, le ressort de rappel 21 permet au cylindre 10 de la butée d’attaque hydraulique 9 de revenir à la position de repos, le piston 11 ressortant de ce cylindre, lorsque le piston 3 de l’amortisseur 1 s’éloigne du cylindre 10 de la butée hydraulique 9.

[0033] La butée de détente hydraulique 15 est quant à elle un piston flottant entourant la tige 14 de l’amortisseur 1 de manière à conserver un espace annulaire 23 entre la tige 14 et le bord interne du piston flottant au travers duquel le fluide hydraulique est susceptible de circuler. La butée de détente hydraulique 15 est positionnée dans la chambre de détente 5 du cylindre 2 de l’amortisseur, axialement entre la paroi d’extrémité supérieure 8 du cylindre 2 de l’amortisseur traversée par la tige 14 de l’amortisseur et une collerette 22 formant clapet solidaire de la tige 14 de l’amortisseur. La butée de détente mécanique 16 est quant à elle un ressort à forte raideur positionné dans la chambre de détente 5 et dont les extrémités sont axialement en appui respectivement contre le piston flottant 15 et la paroi d’extrémité supérieure 8 du cylindre 2 de l’amortisseur 1.

[0034] Lorsque le piston 3 de l’amortisseur hydraulique 1 se déplace au voisinage de sa fin de course en détente, la collerette 22 formant clapet déplace le piston flottant 15 en direction de la paroi d’extrémité supérieure 8 du cylindre 2 de l’amortisseur 1. Le piston flottant 15 se déplaçant comprime alors simultanément la butée de détente mécanique 16. En outre, la collerette 22 formant clapet, en entrant en contact avec le piston flottant 15, obture l’espace 23 entre le bord interne du piston flottant 15 et la tige 14 ce qui réduit la section permettant le passage du fluide du dessus de ce piston flottant vers le dessous, augmentant ainsi la résistance de la butée de détente hydraulique au déplacement vers la paroi d’extrémité supérieure 8 du cylindre 2 de l’amortisseur 1. Ainsi, le piston 3 de l’amortisseur hydraulique 1 arrivant au voisinage de sa fin de course est très rapidement freiné par les deux butées de détente 15,16.

[0035] En référence au graphe de la figure 1 B, l’agencement des butées d’attaque 7, 9 et de détente 15, 16 en fonction de la course du piston 3 de l’amortisseur 1 dans le cylindre 2 de l’amortisseur 1 va être décrit.

[0036] L’échelle verticale représente la course en millimètres du piston 3 de l’amortisseur dans le cylindre 2 de l’amortisseur 1 lors des débattements de la roue du véhicule. L’échelle horizontale est une échelle visuelle représentant l’effort exercé par chaque élément de la suspension hydraulique au niveau d’une roue en fonction de la course du piston 3 dans le cylindre 2 de l’amortisseur 1 correspondant. La course nulle (zéro millimètres) correspond à la position du piston 3 de l’amortisseur 1 dans le cylindre lorsque la suspension du véhicule ne subit d’autre effort que celui exercé par la masse du véhicule. Le véhicule se trouve alors à l’assiette de référence AR.

[0037] Les courses négatives du piston 3 de l’amortisseur dans le cylindre 2 correspondent à des débattements en attaque de la roue, c’est-à-dire que la suspension a tendance à se comprimer et la caisse 6 du véhicule à se rapprocher de la route par rapport à l’assiette de référence AR. A l’inverse, les courses positives du piston 3 de l’amortisseur 1 dans le cylindre 2 correspondent à des débattements en détente de la roue, c’est-à-dire que la suspension a tendance à se détendre et la caisse 6 du véhicule à s’éloigner de la route par rapport à l’assiette de référence AR.

[0038] On considère que des courses en attaque ou en détente de piston 3 de l’amortisseur 1 comprises entre -15 mm et 15 mm à partir de l’assiette de référence AR correspondent à des débattements de faible énergie DLE qui représentent les sollicitations les plus fréquentes, rencontrées sur les routes de bonne qualité.

[0039] On considère que des courses en attaque de piston 3 de l’amortisseur 1 comprises entre -15 mm et -50 mm à partir de l’assiette de référence AR, et des courses en détente de piston 3 de l’amortisseur 1 comprises entre 15 mm et 50 mm à partir de l’assiette de référence AR, correspondent à des débattements de moyenne énergie DME qui représentent des sollicitations également fréquentes. Ces sollicitations sont rencontrées sur les routes légèrement dégradées, où lorsque les roues franchissent des petits obstacles, comme par exemple des petits ralentisseurs.

[0040] Enfin, on considère que des courses en attaque de piston 3 de l’amortisseur 1 au-delà de -50 mm à partir de l’assiette de référence AR, jusqu’au maximum de -80 mm, et des courses en détente de piston 3 de l’amortisseur 1 supérieures à 50 mm à partir de l’assiette de référence AR, jusqu’au maximum de 110 mm, correspondent à des débattements de forte énergie DHE qui représentent des sollicitations peu fréquentes. Ces sollicitations se rencontrent notamment quand les roues franchissent un obstacle important de type ralentisseur en dos-d’âne, ou un nid de poule relativement profond.

[0041] Pour plus de commodités dans la suite de la description, nous parlerons des courses en attaque ou en détente du piston 3 de l’amortisseur 1 en valeur absolue.

[0042] En se référant au graphe de la figure IB, la butée d’attaque mécanique 7 est comprimée dès que la course du piston 3 de l’amortisseur 1 dépasse une course en attaque d’environ 10 mm. Ainsi, la butée d’attaque mécanique 7 intervient rapidement pour freiner la course du piston 3 de l’amortisseur 1 dès le début des débattements de moyenne énergie DME. Au-delà d’une course en attaque du piston 3 de l’amortisseur 1 de 50 mm, c’est-à-dire pour des débattements de forte énergie DHE, le piston 3 de l’amortisseur hydraulique 1 provoque le déplacement du cylindre 10 de la butée d’attaque hydraulique 9 le long de son piston correspondant 11, pour rapidement freiner le piston 3 de l’amortisseur 1 dans son cylindre 2 correspondant en ajoutant une force de freinage dépendant de la vitesse à la force de freinage de la butée mécanique 7. On protège ainsi la caisse 6 du véhicule contre des chocs en fin de course qui pourraient détruire des éléments.

[0043] En se référant à nouveau au graphe de la figure 1 B, lorsque la course en détente du piston 3 de l’amortisseur 1 dépasse une valeur d’environ 70 mm le piston flottant 15 de la butée de détente hydraulique est déplacé et comprime simultanément le ressort constituant la butée de détente mécanique 16 lorsque la course en détente du piston 3 de l’amortisseur 1 dépasse une valeur d’environ 70 mm, pour rapidement freiner le piston 3 de l’amortisseur 1 dans son cylindre correspondant 2 par l’effet conjugué des deux butées de détente.

[0044] En se référant à la figure 2, le véhicule prenant un virage sur sa droite, son inertie génère sur ce véhicule une force vers l’extérieur Fl dépendant de la vitesse du véhicule et du rayon de courbure du virage. On a alors un appui au sol des roues du véhicule, qui est plus important sur les roues extérieures F2 comparé à celui F3 s’appliquant sur les roues intérieures. La caisse du véhicule s’incline en s’abaissant vers le côté extérieur du virage.

[0045] La barre anti-dévers du train avant ou arrière voit alors une compression plus importante de la suspension sur le côté extérieur du virage, et moins importante de l’autre côté, elle génère alors de chaque côté un effort de rappel sur la suspension, comportant une certaine raideur qui va s’ajouter à celle du ressort de suspension 17.

[0046] En référence à la figure 3, on a superposé sur l’effort donné par la raideur du ressort de suspension 17, l’effort donné par la barre anti-dévers 30 dans le cas d’un virage donnant sur un même train du véhicule présentant une hauteur moyenne qui est l’assiette de référence AR, une différence de hauteur de suspension de chaque côté. L’effort de la barre anti-dévers 30 est nul pour le point central 36 disposé sur l’assiette de référence AR, les deux suspensions étant à cette hauteur moyenne.

[0047] On a pour une course en attaque à partir de l’assiette de référence AR, un effort positif donné par la barre anti dévers 30 représenté par un triangle supérieur, s’ajoutant à celui donné par le ressort de suspension 17 qui est comprimé, pour obtenir par exemple à la hauteur 32 un effort total 34 plus élevé. Cet effort plus élevé donne une situation peu confortable, en particulier dans le cas de déformations de la route qui sont alors durement ressenties.

[0048] On a à l’inverse pour une course en détente à partir de l’assiette de référence AR, un effort négatif donné par la barre anti dévers 30 représenté par un triangle inférieur, se retranchant à celui donné par le ressort de suspension 17 qui est détendu.

[0049] En se référant aux figures 4A et 4B, le système de suspension selon l’invention va maintenant être décrit.

[0050] Il comprend pour chaque roue du véhicule un amortisseur 1b, un ressort de suspension 17 et deux butées de détente respectivement mécanique 16 et hydraulique 15 tels que décrits précédemment.

[0051] Le système de suspension hydraulique selon l’invention comprend également pour chaque roue du véhicule une butée d’attaque mécanique 7b moins longue que la butée d’attaque mécanique 7 de l’art antérieur, ainsi qu’une butée d’attaque hydraulique 9b dont le cylindre 10b présente une amplitude de déplacement le long du piston correspondant 11b entre sa fin de course en attaque et sa fin de course en détente comprise entre 40 et 60 mm. Cette amplitude de déplacement est plus grande que l’amplitude de déplacement du cylindre 10 de la butée d’attaque hydraulique 9 de l’art antérieur, qui est de l’ordre de 30 mm.

[0052] En outre, la structure du cylindre 10b de la butée d’attaque hydraulique 9b est différente, puisque le cylindre 10b comprend dans sa paroi une pluralité de trous radiaux traversants 13, et permettant l’entrée ou la sortie du fluide hydraulique de la chambre de compression 4 du cylindre 2 de l’amortisseur 1b lorsque le piston 11b et le cylindre 10b de la butée d’attaque hydraulique 9b se déplacent l’un par rapport à l’autre. Ainsi, à mesure que le cylindre 10b de la butée d’attaque hydraulique 9b se déplace le long du piston correspondant 11b vers la paroi inférieure de fond 12 du cylindre 2 de l’amortisseur 1b, un nombre croissant de trous traversants 13 sont bouchés par le piston 11b de la butée d’attaque hydraulique 9b, diminuant ainsi la section globale des trous traversants 13 de sorte que l’effort de freinage exercé par la butée d’attaque hydraulique 9b sur la caisse 6 du véhicule augmente pour une vitesse de déplacement du cylindre 10b constante.

[0053] L’agencement des butées d’attaque mécanique 7b et hydraulique 9b en fonction des courses du piston 3 de l’amortisseur 1b est également différent par rapport à celui de l’art antérieur.

[0054] En effet, lorsque le piston 3 de l’amortisseur hydraulique 1 dépasse une course en attaque CAI comprise entre 0 et 20 mm, préférentiellement 10 mm, ce dernier entraine le déplacement du cylindre 10b de la butée d’attaque hydraulique 9b le long de son piston correspondant 11b. Pour des débattements de faible et moyenne énergies, la section globale d’un grand nombre des trous 13 traversant le cylindre 10b de la butée d’attaque hydraulique 9b est suffisamment élevée pour assurer un freinage doux du piston 3 de l’amortisseur 1b. Pour des débattements de plus forte énergie DHE au cours desquels le piston 3 d’amortisseur 1b se rapproche de sa fin de course en attaque, la section globale d’un moins grand nombre des trous 13 traversant le cylindre 10b de la butée d’attaque hydraulique 9b diminue car un nombre croissant de trous traversants 13 sont bouchés par le piston 11b de la butée d’attaque hydraulique 9b à mesure que le cylindre 10b se déplace le long du piston 11 b de la butée d’attaque hydraulique 9b en direction de la paroi inférieure de fond 12 du cylindre 2 de l’amortisseur 1b : cela assure un freinage de plus en plus fort du piston 3 de l’amortisseur 1 b dans le but de protéger la caisse 6 et le châssis du véhicule.

[0055] En outre, dés que le piston 3 de l’amortisseur 1b dépasse une course en attaque CA2 comprise entre 40 et 50 mm, préférentiellement 50 mm, la butée d’attaque mécanique 7b est comprimée et participe au renforcement du freinage du piston 3 de l’amortisseur 1b.

[0056] On notera que la discontinuité de l’effort exercé par le système de suspension lors de sa compression, génératrice d’inconfort pour les passagers du véhicule, est fortement diminuée grâce â la butée d’attaque hydraulique 9b, dont le cylindre 10b a une amplitude de déplacement allongée, qui agit avant la butée d’attaque mécanique 7b. En outre, l’effort exercé par la butée d’attaque hydraulique 9b dépendant â la fois de la vitesse et de l’amplitude de déplacement du piston 3 de l’amortisseur 1b dans son cylindre 2, le freinage du piston 3 de l’amortisseur est adapté de manière progressive â l’amplitude et à la vitesse de sa course dans le cylindre 2, en particulier pour les débattements de moyenne énergie DME, ce qui a également un effet positif sur le confort des passagers. Enfin, la butée d’attaque hydraulique 9b dissipe l’énergie sans l’accumuler, évitant de fait tout effet de relance lors des débattements de faible et moyenne énergies.

[0057] De plus le système de suspension comporte un ressort de suspension 17b présentant une raideur diminuée par rapport au ressort de suspension 17 présenté figure IA. La raideur diminuée est représentée par la droite 42 qui est moins inclinée que la droite du ressort de suspension 17 précédent (figure 1), tout en passant par le même point central 36 disposé sur l’assiette de référence AR, correspondant à un effort du ressort de suspension identique pour équilibrer la masse du véhicule qui n’a pas changé.

[0058] Avantageusement la raideur diminuée du ressort de suspension 17b donne une fréquence d’oscillation naturelle verticale de la caisse du véhicule qui est inférieure à 1,2Hz, alors que les valeurs habituellement admises sont comprises entre 1,2 et 1,4Hz. En particulier on peut choisir une fréquence d’oscillation naturelle comprise entre 1 et 1,1Hz, qui donne une grande souplesse à la suspension.

[0059] On obtient un confort de suspension amélioré par la combinaison des éléments du système de suspension hydraulique de l’invention. En effet, on un ressort de suspension 17b présentant une flexibilité plus élevée, qui va donner pour les débattements à faible énergie DLE des mouvements de la caisse plus lents et présentant une plus grande amplitude. On a donc une diminution des efforts de suspension pour les débattements de faible énergie, et une meilleure absorption des petites irrégularités de la route.

[0060] On a ensuite pour des irrégularités de la route plus importantes avec des débattements en attaque à moyenne énergie DME, une entrée en action très tôt de la butée d’attaque hydraulique 7b qui freine rapidement et de manière progressive les mouvements de la caisse 6, alors que la raideur diminuée du ressort de suspension 17b tendrait à moins freiner ces mouvements. On substitue ainsi les efforts générés par la raideur du ressort de suspension 17, par des efforts générés par l’amortissement de la butée d’attaque hydraulique 9b qui dépendent de la vitesse du mouvement, et donc de l’énergie de la sollicitation.

[0061] Suivant un premier complément de l’invention, on diminue le niveau d’amortissement de l’amortisseur 1b en attaque et en détente, en dessous de celle habituellement utilisée pour un même type de véhicule, représentée sur la figure 4a par une largeur de l’effort réduite. En particulier pour les débattements de moyenne énergie DME, la diminution du niveau d’amortissement de l’amortisseur 1b correspond sensiblement à la valeur de l’amortissement supplémentaire donnée par la butée d’attaque hydraulique 7b, de manière à préserver la maîtrise des mouvements de caisse 6 pour ce type de débattements.

[0062] On a alors pour les débattements à faible énergie DLE une baisse supplémentaire des efforts de suspension qui augmente le confort. Au-delà pour les débattements à moyenne énergies DME et à haute énergie DHE, on compense cet amortissement réduit par l’action de la butée d’attaque hydraulique 9b, qui est progressive et dépend de la vitesse.

[0063] Le système selon l’invention comprend un moyen de commutation 100 permettant, au choix du conducteur ou suivant une logique automatisée de commuter la barre anti-devers 30 entre deux états A et B.

[0064] En se référant à la figure 4A et à la figure 4B relatives à un véhicule en virage, selon un premier état de la barre anti-dévers du système de l’invention, noté A, on maintient la raideur de la barre anti-dévers 30 au niveau de celle habituellement utilisée pour un même type de véhicule ou selon l’art antérieur. Il s’agit là d’un mode de comportement du véhicule typé « sport », pouvant être déclenché par le conducteur.

[0065] En se référant à la figure 5A et à la figure 5B relatives à un véhicule en virage, selon un deuxième état de la barre anti-dévers du système de l’invention, noté B, on diminue la raideur de la barre anti-dévers 30, pour les faibles angles de roulis, en dessous de celle habituellement utilisée pour un même type de véhicule, donnant un effort représenté sur cette figure par un surface 30 présentant une largeur réduite aux faibles valeurs de débattement DLE ou moyenne valeur de débattement DME par rapport à ce qui est représenté en figure 3 et en figure 4A.

[0066] Par contre, aux fortes valeurs d’angles de roulis ou de distance de débattement DHE, elle a une largeur similaire à ce qui est représenté en figure 3 et en figure 4A, et a une raideur élevée à l’entrée des fortes valeurs de débattement DHE. Il s’agit là d’un mode de comportement du véhicule « confort », pouvant être déclenché par le conducteur.

[0067] Avec la diminution de la raideur du ressort de suspension 17b et de la raideur de la barre anti-devers, on obtiendrait en virage un angle et une vitesse de roulis plus élevés, mais qui sont dans ce cas compensés en partie du côté extérieur du virage par l’effet de la butée hydraulique d’attaque 9b qui agit rapidement grâce à sa course allongée. On compense ainsi sur la course d’attaque en moyenne énergie DME comprise sensiblement entre la première course d’attaque CAI et la seconde course d’attaque CA2, la diminution de raideur de la barre anti-devers par l’effort développé en dynamique par l’amortissement de la butée d’attaque hydraulique 9b, donnant un effort total qui stabilise le véhicule en virage suivant un niveau équivalent à celui appliqué sur les véhicules de même catégorie.

[0068] On ajoute avec l’invention un confort en ligne droite grâce à la raideur de la barre anti-devers 30 diminuée dans l’état B, réduisant les efforts transmis à la caisse 6 dans le cas où les sollicitations sur les roues du côté gauche et droit de l’essieu ne sont pas égales.

[0069] La configuration telle que décrite n’est pas limitée au mode de réalisation décrit précédemment et représenté sur les figures. Elle n’a été donnée qu’à titre d’exemple non limitatif. De multiples modifications peuvent être apportées sans pour autant sortir du cadre de l’invention. En particulier, l’invention n’est pas limitée à une seule configuration de butée d’attaque hydraulique 9b. On pourrait par exemple imaginer une butée d’attaque hydraulique 9b dont le cylindre 10b est solidaire des parois internes de la chambre de compression 4 de l’amortisseur 1b et dont le piston 11b est destiné à être déplacé dans son cylindre correspondant 10b par le piston 3 de l’amortisseur 1b. Bien entendu, tout type de butée d’attaque hydraulique 9b connue et apte à être logée dans la chambre de compression 4 d’un amortisseur 1b pourra être envisagé. On pourrait également imaginer pour chaque roue du véhicule un ressort de suspension 17 ou une butée d’attaque mécanique 7b déporté à l’extérieur de l’amortisseur hydraulique 1, monté en parallèle avec l’amortisseur hydraulique 1 entre le porte-fusée de roue et la caisse 6 du véhicule.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS

   1. Système de suspension hydraulique d’un train roulant de véhicule, notamment automobile, comprenant pour chaque roue de ce train un ressort de suspension (17b), un amortisseur (1b) à cylindre (2) et piston (3) mobile dans le cylindre pour y délimiter deux chambres (4, 5) respectivement de compression et de détente et interposé entre la caisse (6) du véhicule et le porte-fusée de roue du véhicule, une butée d’attaque mécanique compressible (7b) positionnée entre le cylindre (2) et la caisse (6) du véhicule, ou entre le porte-fusée et la caisse (6) du véhicule, une butée d’attaque hydraulique (9b) à piston montée dans la chambre de compression (4), ce système de suspension étant caractérisé en ce qu’il comporte de plus une barre anti-dévers (30) reliant les deux porte-fusées du train roulant, commutable entre un premier et un deuxième états (A, B), une raideur de la barre anti-roulis dans le deuxième état (B) étant diminuée par rapport au premier état (A).
2. 2. Système de suspension selon la revendication 1, caractérisé en ce que la raideur de la barre anti-roulis dans le deuxième état (B) diminuée par rapport au premier état (A) est une raideur pour faible angle de roulis.
3. 3. Système de suspension selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le passage entre le premier état (A) et le deuxième état (B) est commandé par le conducteur.
4. 4. Système de suspension selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la butée d’attaque hydraulique (9b) comporte un cylindre (10b) et un piston (11b) mobiles l’un par rapport à l’autre, le piston (11b) et le cylindre (10b) de la butée d’attaque hydraulique (9b) étant destinés à être déplacés l’un par rapport à l’autre lors d’une course du piston (3) de l’amortisseur (1b) lorsque ce dernier atteint une première course en attaque (CAI) dans le cylindre (2) de l’amortisseur (1b), et la butée d’attaque mécanique (7b) étant destinée à être comprimée entre le cylindre (2) de l’amortisseur et la caisse (6) du véhicule lorsque le piston (3) de l’amortisseur atteint une seconde course en attaque (CA2) dans le cylindre de l’amortisseur supérieure à la première course (CAI), la première course en attaque (CAI) du piston (3) de l’amortisseur (1b) étant comprise entre zéro et vingt millimètres à partir d’une assiette de référence (AR) du véhicule, et la seconde course en attaque (CA2) du piston (3) de l’amortisseur (1b) étant supérieure à quarante millimètres à partir de l'assiette de référence (AR) du véhicule.
5. 5. Système de suspension selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le ressort de suspension (17b) comporte une raideur calculée pour donner une fréquence d’oscillation naturelle de la caisse (6) du véhicule inférieure à 1,2 Hz.
6. 6. Système de suspension selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que pour les débattements de moyenne énergie (DME) en attaque et en détente, l’amortisseur (1b) comporte un niveau d’amortissement calculé pour en s’additionnant au niveau d’amortissement supplémentaire donné par la butée d’attaque hydraulique (7b), obtenir un niveau d’amortissement total équivalent à celui prévu pour un véhicule de même catégorie.
7. 7. Système de suspension selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la butée d’attaque mécanique (7b) est en matériau élastomère, et en ce qu’elle présente une section transversale annulaire de manière à être traversée par la tige (14) du piston de l’amortisseur (1 b) reliée à la caisse (6) du véhicule.
8. 8. Système de suspension selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu’il comprend pour chaque roue du train roulant au moins une butée de détente (15, 16) montée dans la chambre de détente (5) du cylindre (2) de l’amortisseur correspondant (1b).
9. 9. Système de suspension selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu’il comprend pour chaque roue du train roulant un ressort de suspension (17b) monté autour de l’amortisseur (1b).
10. 10. Véhicule, notamment automobile, comprenant un système de suspension hydraulique selon l’une quelconque des revendications 1 à 9.