EP4554802A1 - Amortisseur oléopneumatique pour suspension de véhicule automobile - Google Patents

Amortisseur oléopneumatique pour suspension de véhicule automobile

Info

Publication number
EP4554802A1
EP4554802A1 EP23732625.1A EP23732625A EP4554802A1 EP 4554802 A1 EP4554802 A1 EP 4554802A1 EP 23732625 A EP23732625 A EP 23732625A EP 4554802 A1 EP4554802 A1 EP 4554802A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
gas
pressure
circuit
gas circuit
shock absorber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23732625.1A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Benjamin Duffau
Rémi Rollet
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renault SAS
Original Assignee
Renault SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renault SAS filed Critical Renault SAS
Publication of EP4554802A1 publication Critical patent/EP4554802A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/02—Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means
    • B60G17/04—Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means fluid spring characteristics
    • B60G17/0416—Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means fluid spring characteristics regulated by varying the resiliency of hydropneumatic suspensions
    • B60G17/0424—Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means fluid spring characteristics regulated by varying the resiliency of hydropneumatic suspensions by varying the air pressure of the accumulator
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2500/00—Indexing codes relating to the regulated action or device
    • B60G2500/30—Height or ground clearance

Definitions

  • the invention relates to an oleo-pneumatic shock absorber for a suspension of a motor vehicle.
  • the invention relates more precisely to an oleo-pneumatic shock absorber allowing, not only to play its role as a shock absorber, but also to adjust the ground clearance.
  • the suspension of motor vehicles is usually equipped with a shock absorber system in order to improve passenger comfort when the vehicle is in motion. This system absorbs vibrations from the vehicle chassis.
  • Known oleo-pneumatic shock absorbers also make it possible to vary the ground clearance of the vehicle to meet different user needs. For example, lowering the vehicle is advantageous to reduce the resistance to air friction and thus reduce fuel consumption. Conversely, it is sometimes useful to raise the vehicle and have greater ground clearance when the road surface is damaged.
  • Document JP2007253921 concerns a device aimed at meeting this need.
  • This document presents a vehicle damping system that also allows the ground clearance of the vehicle to be adjusted when driving or when it is stationary. In this system, each of the wheel suspension members is equipped with an oleo-pneumatic shock absorber.
  • This system includes, on one side a hydraulic circuit and on the other, a compressed gas circuit, the two circuits being separated from each other by a movable piston inside a cylindrical chamber.
  • the hydraulic circuit includes a damping member and a device for supplying and discharging the working liquid.
  • the compressed gas circuit also includes a gas supply and discharge device.
  • the device for supplying and discharging the working liquid comprises a first cylindrical chamber for storing the liquid and supplying the shock absorber, while the device for supplying and discharging the air comprises a second cylindrical chamber supplied with air by a pump, the air being taken directly from outside the system.
  • This solution provides an economical system for varying the ground clearance of the vehicle depending on driving conditions.
  • the air used in the system is drawn by a pump outside the system. Therefore, high pump power is required to vary the air pressure in real time in the system to raise the vehicle's ground clearance.
  • the pneumatic system as described may present significant problems of variation in pneumatic stiffness between low pressure to reduce the ground clearance of the vehicle and high pressure to increase it.
  • an oleo-pneumatic shock absorber for a motor vehicle comprising:
  • an oil circuit comprising a cylinder and a piston adapted to slide in said cylinder;
  • said oleo-pneumatic shock absorber further comprises:
  • the presence of the first tank makes it possible to improve the response time of raising the vehicle.
  • the pressure of the first tank is greater than the pressure necessary for the vehicle to be in the high position. So when the first air tank is connected to the gas circuit, it supplies the gas circuit more quickly to bring it to the necessary pressure.
  • the second tank makes it possible to solve the compressibility problems of the circuit.
  • the second tank makes it possible to increase the volume of the gas circuit upstream of the oil circuit.
  • the gas circuit comprises a purge valve adapted to evacuate the gas from the circuit, so that the pressure of the gas circuit is reduced.
  • the gas circuit is brought from pressure P2 to pressure PO by successively isolating the first and second tanks, and by opening the purge valve to evacuate the gas from the circuit.
  • the purge valve also has a valve calibrated so as not to completely empty the gas circuit. The valve then closes when the gas circuit pressure has decreased until it reaches pressure PO.
  • the purpose of changing from pressure P2 to pressure PO in the gas circuit is to bring the vehicle from the high position to the low position.
  • the gas circuit comprises a first isolation valve at the first tank and a second isolation valve at the second tank; said first and second isolation valves are capable of isolating the first and second tanks from the gas circuit.
  • valves allow the isolation of the first and second tanks from the gas circuit when necessary when moving from the high position to the low position and vice versa.
  • the gas circuit comprises an intermediate valve between the first and the second tank capable of isolating part of the gas circuit.
  • the pressure of the first tank When the gas circuit is at pressure PO, the pressure of the first tank must be increased from pressure P2 to pressure PL Thus it is necessary to isolate the part of the circuit including the first tank from the rest of the gas circuit to maintain the pressure of the gas circuit.
  • the first tank is located between the purge valve and the intermediate valve and the second tank is located between the intermediate valve and the buffer chamber.
  • the valves used are solenoid valves.
  • solenoid valves allows automation of the system so that the user can move from one position to another without the need to make manual changes.
  • the gas circuit includes a compressor upstream of the first and second tanks.
  • the compressor is capable of compressing the air to the targeted pressure of the first tank in masked time when the vehicle is in the high position.
  • the compressor can operate for a long period, allowing its size to be reduced.
  • the gas circuit comprises a gas inlet followed by a filter upstream of the compressor.
  • the compressor will suck in air from outside the circuit through the gas inlet.
  • the filter placed between the compressor and the gas inlet is able to block fine particles which could enter the circuit and thus prevent them from damaging or accumulating in the equipment or the gas circuit.
  • the invention also relates, according to another subject, to a motor vehicle comprising an oleo-pneumatic shock absorber as described above.
  • FIG. 1 is a block diagram of an oleo-pneumatic shock absorber according to the invention.
  • the invention relates to an oleo-pneumatic shock absorber 1 for a motor vehicle.
  • the motor vehicle includes suspensions on each of the wheels and a shock absorber is installed at each suspension in order to absorb vibrations from the vehicle chassis.
  • the shock absorber 1 according to the invention is also capable of varying the ground clearance of the motor vehicle between a low position and a high position.
  • Figure 1 represents a single shock absorber 1 installed on a wheel, this figure therefore does not exclude the case where a shock absorber is mounted on each wheel of the vehicle, i.e. four wheels.
  • the oleo-pneumatic shock absorber 1 comprises an oil circuit 2 and a gas circuit 3 located upstream of the oil circuit 2.
  • the gas used here is air.
  • the oil circuit 2 and the gas circuit 3 are separated from each other by a buffer chamber 4. It includes a sealed movable wall 5 between the gas and the oil.
  • the movable wall 5 thus separates the oil and the gas and prevents any rise of the oil in the gas circuit 3 and vice versa. This prevents the pump from blocking or damage to the seals.
  • the wall mobile 5 can for example be a membrane, as illustrated in [Fig. 1], or a floating piston, or in other words, free.
  • the oil circuit 2 comprises a cylinder 6 and a piston 7 adapted to slide in the cylinder 6. Also, the piston is integral with a rod 22 which extends outside the cylinder 6.
  • the piston is integral with a rod 22 which extends outside the cylinder 6.
  • the pressure of the oil increases in the buffer chamber 4 and the movable wall 5 is also deforms and compresses the gas of the gas circuit 3. To rebalance the oil pressure on either side of the piston 7, the oil will then pass through the orifices included in the piston 7.
  • the gas circuit 3 firstly comprises a gas inlet 8 followed by a compressor 10.
  • the gas inlet is an air inlet allowing outside air to enter the gas circuit 3
  • the purpose of the compressor 10 is to compress the air in the gas circuit 3 to increase the pressure, by taking ambient air through the gas inlet 8.
  • a filter 9 is placed between the compressor 10 and the gas inlet 8. Downstream of the compressor, a desiccator 11 is also installed to dry the incoming gas.
  • the gas circuit 3 then comprises a purge valve 12 downstream of the desiccator 11.
  • the purge valve 12 makes it possible to release the gas from the gas circuit 3 and thus to reduce the pressure inside the gas circuit 3.
  • purge valve 12 evacuates the gas from the circuit through an exhaust 13.
  • a calibrated valve 14 makes it possible to keep a minimum quantity of gas in the gas circuit 3 to maintain a minimum pressure in circuit 3.
  • a first gas tank 15 capable of storing compressed gas is installed downstream of the purge valve 12.
  • a first isolation valve 16 is installed at the inlet of the first tank 15 to be able to isolate it from the gas circuit 3.
  • the gas circuit 3 comprises a second gas tank 17 capable of also storing compressed gas.
  • a second isolation valve 18 is installed at the inlet of the second tank 17 to isolate it from the gas circuit 3.
  • the gas circuit 3 comprises an intermediate valve 19 between the first and second tanks 15 and 17.
  • the intermediate valve 19 is capable of isolating a downstream part of the gas circuit 3 leading to the buffer chamber 4 and including the second gas tank. gas 17 vis-à-vis an upstream part including in particular the first gas tank 15.
  • a separation valve 20 is installed upstream of the buffer chamber 4.
  • the separation valve 20 is adapted to isolate the buffer chamber 4 as well as the oil circuit 2 from the rest of the gas circuit 3.
  • valves used are solenoid valves to be able to make the control of the oleo-pneumatic shock absorber 1 automatic.
  • an oil circuit 3 and a buffer chamber 4 are installed, while the gas circuit is common to all the buffer chambers.
  • the oleo-pneumatic shock absorber 1 makes it possible to vary the ground clearance of the vehicle between a low position and a high position.
  • the first tank 15 aims to improve the response time when the pressure in the gas circuit is increased in order to raise the vehicle.
  • the pressure of the first tank is greater than the pressure necessary to keep the vehicle in the high position.
  • the first compressed air tank 15 makes it possible to quickly bring the circuit to the necessary pressure.
  • the use of the first tank 15 also makes it possible to limit the size and power of the compressor 10 since it is not used in real time to increase the pressure in the entire gas circuit 3.
  • the compressor 10 operates in hidden time when the compressor is in the high position which also makes it possible to reduce the size of the compressor 10. In other words, the compressor 10 makes it possible to accumulate air under pressure in the first tank 15. And it can do this in a manner relatively slow.
  • the second tank 17 has a different purpose from the first tank 15. It makes it possible to resolve the compressibility problems of the circuit, thus making it possible to reduce the apparent stiffness of the gas circuit when it is at high pressure.
  • the second tank makes it possible to increase the volume of the gas circuit upstream of the oil circuit. Thus by increasing the volume of compressible fluid, here the gas, the apparent stiffness of the gas circuit is reduced when the circuit is at high pressure.
  • the second tank 17 also makes it possible to reduce the volume of the circuit to be put under pressure to move from the low position to the high position and thus to reduce the volume of the first tank 15.
  • the first gas tank 15 When the vehicle is in the low position, the first gas tank 15 is at a pressure PI while the second gas tank 17 is at a pressure P2 lower than the pressure PL.
  • the gas circuit 3, for its part, is at a pressure PO pressure.
  • the intermediate valve 19, the purge valve 12, and the first and second isolation valves 16, 18 are closed.
  • a separation valve 20 is installed between the buffer chamber 4 and the second tank, then it is open in the high position.
  • a separation valve 20 thus makes it possible to reduce the volume of useful gas at high pressure to maintain the vehicle in the high position, and to increase the stiffness of the shock absorber 1.
  • the shock absorber For the automation of the shock absorber, it includes a means of measuring the pressure in the first tank 15. Other pressure measuring means located in the second tank 17 or in the gas circuit 3 make it possible to optimize the control of the system. The values recorded by the pressure measuring means are sent to a device for controlling the shock absorber valves.
  • the control device comprises at least one processor to be able to control the actuators according to the pressure values.
  • the control device controls the opening of the intermediate valve 19, as well as the first and second isolation valves 16, 18 to connect the first and second gas tanks 15, 17 to the gas circuit 3.
  • the gas circuit 3 is then brought to pressure P2.
  • the control device commands the closing of the intermediate valve 19.
  • the compressor When the vehicle is in the high position, the compressor is activated to be able to increase the pressure of the first tank 15 until it reaches pressure PL. Once this pressure is reached in the first tank 15, the compressor is stopped and the valve isolation 16 of the first tank 15 is closed.
  • the gas circuit 3 and the first and second gas tanks 15, 17 are at pressure P2 of 30 bars.
  • the pressure of the first tank 15 is increased to the pressure PI of 40 bars.
  • the control device controls the closing of the second isolation valve 18 as well as the opening of the intermediate valve 19 and the purge valve 12.
  • the pressure of the second tank 17 is maintained at pressure P2
  • the pressure of gas circuit 3 is lowered to pressure PO by evacuating a portion of gas from the circuit through the purge valve. A residual portion of gas remains in the circuit to maintain the gas circuit 3 at a pressure PO.
  • the control device commands the opening of this valve before purging the gas circuit 3.
  • the oleo-pneumatic shock absorber 1 thus makes it possible to vary the ground clearance of a motor vehicle without making structural modifications to improve the response time for raising and lowering the vehicle while reducing the apparent stiffness of the high pressure gas circuit.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Fluid-Damping Devices (AREA)

Abstract

Amortisseur oléopneumatique (1) de véhicule automobile comprenant : - un circuit d'huile (2) comportant un cylindre (6) et un piston (7) adapté à coulisser dans ledit cylindre (6); - un circuit de gaz (3) situé en amont dudit circuit d'huile (2) et une chambre tampon (4) située entre ledit circuit de gaz (3) et ledit circuit d'huile (2), ladite chambre tampon (4) comprenant une paroi mobile (5) étanche entre le gaz et l'huile, tandis que la pression dudit circuit de gaz (3) est augmentée pour porter ledit véhicule d'une position basse à une position haute; caractérisé en ce qu'il comprend en outre : - un premier réservoir (15) de gaz à une pression P1 et un second réservoir (17) de gaz à une pression P2 inférieur P1; et en ce que ledit circuit de gaz (3) est porté d'une pression P0 inférieur P2, dans laquelle ledit véhicule est dans ladite position basse, à la pression P2 dans laquelle ledit véhicule est dans ladite position haute en opérant successivement, le raccordement desdits premier et second réservoirs (15, 17) de gaz audit circuit de gaz (3), et l'isolation dudit premier réservoir (15).

Description

Titre de l’invention : Amortisseur oléopneumatique pour suspension de véhicule automobile
L’invention se rapporte à un amortisseur oléopneumatique pour une suspension d’un véhicule automobile.
L’invention concerne plus précisément, un amortisseur oléopneumatique permettant, non seulement de jouer son rôle d’amortisseur, mais aussi d’ajuster la garde au sol.
La suspension des véhicules automobiles est usuellement équipée d’un système d’amortisseur afin d’améliorer le confort des passagers lorsque le véhicule est en situation de roulage. Ce système absorbe les vibrations du châssis du véhicule.
Des amortisseurs oléopneumatiques connus permettent en surplus, de faire varier la garde au sol du véhicule pour répondre à différents besoins de l’utilisateur. Par exemple l’abaissement du véhicule est avantageux pour diminuer la résistance aux frottements de l’air et ainsi diminuer la consommation de carburant. Inversement, il est parfois utile de rehausser le véhicule et d’avoir une plus grande garde au sol, lorsque la chaussée est endommagée. Le document JP2007253921 concerne un dispositif visant à répondre à ce besoin. Ce document présente un système d'amortissement de véhicule permettant également de régler la garde au sol du véhicule en situation de roulage ou lorsqu’il est à l’arrêt. Dans ce système, chacun des organes de suspension des roues est équipé d’un amortisseur oléopneumatique. Ce système comprend, d’un côté un circuit hydraulique et de l’autre, un circuit de gaz comprimé, les deux circuits étant séparés l’un de l’autre par un piston mobile à l’intérieur d’une chambre cylindrique. Le circuit hydraulique comprend un organe d’amortissement et un dispositif d’alimentation et de décharge du liquide de travail. Le circuit de gaz comprimé comporte également un dispositif d’alimentation et de décharge du gaz.
Le dispositif d’alimentation et de décharge du liquide de travail comprend une première chambre cylindrique pour stocker le liquide et alimenter l’amortisseur, tandis que le dispositif d’alimentation et de décharge de l’air comprend une seconde chambre cylindrique alimenté en air par une pompe, l’air étant prélevé directement à l’extérieur du système.
Ainsi l’entrée d’air dans le circuit d’alimentation provoque la poussée du piston mobile et provoque la poussée du fluide de travail dans l’amortisseur, ce qui augmente la garde au sol du véhicule
Cette solution permet d’obtenir un système économique pour faire varier la garde au sol du véhicule en fonction des conditions de conduite.
Cependant, l’air utilisé dans le système est prélevé par une pompe à l’extérieur du système. Il faut donc une puissance de pompe élevée pour faire varier la pression d’air en temps réel dans le système pour élever la garde au sol du véhicule.
De plus, le système pneumatique tel que décrit peut présenter des problèmes importants de variation de raideur pneumatique entre une pression basse pour diminuer la garde au sol du véhicule et une pression élevée pour l’augmenter.
Ainsi, il existe un besoin de trouver une solution économique permettant de réduire la puissance de la pompe à air à l’entrée du système ainsi que de limiter les problèmes de variation de raideur pneumatique.
A cet effet, selon un premier objet il est proposé un amortisseur oléopneumatique de véhicule automobile comprenant :
- un circuit d’huile comportant un cylindre et un piston adapté à coulisser dans ledit cylindre ;
- un circuit de gaz situé en amont dudit circuit d’huile et une chambre tampon située entre ledit circuit de gaz et ledit circuit d’huile, ladite chambre tampon comprenant une paroi mobile étanche entre le gaz et l’huile, tandis que la pression dudit circuit de gaz est augmentée pour porter ledit véhicule d’une position basse à une position haute ; ledit amortisseur oléopneumatique comprend en outre :
- un premier réservoir de gaz à une pression PI et un second réservoir de gaz à une pression P2 inférieure à PI ; et ledit circuit de gaz est porté d’une pression PO inférieur à P2, dans laquelle ledit véhicule est dans ladite position basse, à la pression P2 dans laquelle ledit véhicule est dans ladite position haute en opérant successivement, le raccordement desdits premier et second réservoirs de gaz audit circuit de gaz, et l’isolation dudit premier réservoir.
La présence du premier réservoir permet d’améliorer le temps de réponse du rehaussement du véhicule. En effet, la pression du premier réservoir est supérieure à la pression nécessaire pour que le véhicule soit en position haute. Ainsi lorsque le premier réservoir d’air est raccordé au circuit de gaz, il alimente plus rapidement le circuit de gaz pour le mettre à la pression nécessaire.
Le second réservoir permet résoudre les problèmes de compressibilité du circuit. En effet, le second réservoir permet d’augmenter le volume du circuit de gaz en amont du circuit d’huile. Ainsi en augmentant le volume de fluide compressible, ici le gaz, la raideur apparente du circuit de gaz est diminuée lorsque le circuit est à haute pression, soit en position haute du véhicule. Avantageusement, le circuit de gaz comprend une vanne de purge adaptée à évacuer le gaz du circuit, de sorte que la pression du circuit de gaz est diminuée.
Avantageusement, le circuit de gaz est porté de la pression P2 à la pression PO en opérant successivement l’isolation des premier et second réservoirs, et en ouvrant la vanne de purge pour évacuer le gaz du circuit.
Cependant, le gaz du circuit n’est pas entièrement évacué par la purge, puisqu’il faut suffisamment de gaz présent dans le circuit pour maintenir une pression PO dans le circuit de gaz. Ainsi, la vanne de purge présente également une soupape calibrée pour ne pas vider complètement le circuit de gaz. La soupape se ferme alors lorsque la pression du circuit de gaz a diminué jusqu’à atteindre la pression PO.
Le passage de la pression P2 à la pression PO dans le circuit de gaz a pour but de porter le véhicule de la position haute à la position basse.
Avantageusement, le circuit de gaz comprend une première vanne d’isolement au niveau du premier réservoir et une seconde vanne d’isolement au niveau du second réservoir ; lesdites premières et secondes vannes d’isolement sont aptes à isoler les premier et second réservoirs du circuit de gaz.
Les vannes permettent l’isolement des premier et second réservoirs du circuit de gaz lorsque cela est nécessaire lors des passages de la position haute à la position basse et inversement. Avantageusement, le circuit de gaz comprend une vanne intermédiaire entre le premier et le second réservoir apte à isoler une partie du circuit de gaz.
Lorsque le circuit de gaz est à la pression PO, la pression du premier réservoir doit être augmenté de la pression P2 à la pression PL Ainsi il faut isoler la partie du circuit comprenant le premier réservoir du reste du circuit de gaz pour maintenir la pression du circuit de gaz. Avantageusement, le premier réservoir est situé entre la vanne de purge et la vanne intermédiaire et le second réservoir est situé entre la vanne intermédiaire et la chambre tampon. Avantageusement, les vannes utilisées sont des électrovannes.
L’utilisation d’électrovannes permet l’automatisation du système pour que l’utilisateur puisse passer d’une position à une autre sans avoir besoin d’effectuer des modifications manuelles.
Avantageusement, le circuit de gaz comprend un compresseur en amont des premier et second réservoirs.
Le compresseur est apte à comprimer l’air à la pression ciblée du premier réservoir en temps masqué lorsque le véhicule est en position haute. Ainsi, le compresseur peut fonctionner pendant une longue période permettant alors de diminuer sa taille. Avantageusement, le circuit de gaz comprend une entrée de gaz suivi d’un filtre en amont du compresseur.
Pour augmenter la pression du circuit le compresser va aspirer de l’air extérieur au circuit par l’entrée de gaz. Le filtre placé entre le compresseur et l’entrée de gaz est apte à bloquer les fines particules qui pourraient rentrer dans le circuit et ainsi éviter qu’elle vienne détériorer ou s’accumuler dans les équipements ou le circuit de gaz.
L’invention concerne également, selon un autre objet, un véhicule automobile comprenant un amortisseur oléopneumatique tel que décrit précédemment.
D’autres particularités et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après de plusieurs modes de réalisation particuliers de l’invention, donnés à titre indicatif mais non limitatifs, en référence à la figure unique :
[Fig. 1] est un schéma synoptique d’un amortisseur oléopneumatique selon l’invention. L’invention concerne un amortisseur oléopneumatique 1 pour un véhicule automobile. Le véhicule automobile comprend des suspensions sur chacune des roues et un amortisseur est installé au niveau de chaque suspension afin d’absorber les vibrations du châssis du véhicule. L’amortisseur 1 selon l’invention est également apte à faire varier la garde au sol du véhicule automobile entre une position basse et une position haute.
La figure 1 représente un seul amortisseur 1 installé sur une roue, cette figure n’exclue donc pas le cas où un amortisseur est monté sur chaque roue du véhicule soit quatre roues.
En référence à la figure 1, l’amortisseur oléopneumatique 1 comprend un circuit d’huile 2 et un circuit de gaz 3 situé en amont du circuit d’huile 2. Le gaz mis en œuvre ici est de l’air. Le circuit d’huile 2 et le circuit de gaz 3 sont séparés l’un de l’autre par une chambre tampon 4. Elle comprend une paroi mobile 5 étanche entre le gaz et l’huile. La paroi mobile 5 sépare ainsi l’huile et le gaz et évite toute remontée de l’huile dans le circuit de gaz 3 et inversement. Ainsi, on évite le blocage de la pompe ou encore la dégradation des joints. De plus, l’installation de la paroi mobile 5 au niveau de l’amortisseur 1 permet de s’affranchir d’une purge d’huile dans le circuit d’huile 2 lors du montage ou démontage de l’amortisseur 1. La paroi mobile 5 peut par exemple être une membrane, comme illustré sur la [Fig. 1], ou un piston flottant, ou autrement dit, libre.
Le circuit d’huile 2 comporte un cylindre 6 et un piston 7 adapté à coulisser dans le cylindre 6. Aussi, le piston est solidaire d’une tige 22 qui s’étend en dehors du cylindre 6. Lors d’un à-coup du véhicule automobile, par exemple, lorsqu’une roue du véhicule rencontre un obstacle, l’huile contenue dans le cylindre 6 tend à être comprimé par le piston 7. Et par conséquent, la pression de l’huile augmente dans la chambre tampon 4 et la paroi mobile 5 se déforme et vient comprimer également le gaz du circuit de gaz 3. Pour rééquilibrer la pression d’huile de part et d’autre du piston 7, l’huile va alors traverser les orifices compris dans le piston 7.
Ainsi, le gaz du circuit qui se comprime plus aisément que l’huile permet d’amortir le choc lié à la roue, tandis que l’huile qui traverse les orifices piston 7 tend à amortir les oscillations. Le circuit de gaz 3 comprend tout d’abord une entrée de gaz 8 suivi d’un compresseur 10. Ici, l’entrée de gaz est une entrée d’air permettant à l’air extérieur d’entrer dans le circuit de gaz 3. Le compresseur 10 a pour but de comprimer l’air dans le circuit de gaz 3 pour en augmenter la pression, et ce en prélevant de l’air ambiant par l’entrée de gaz 8.
Pour éviter que des particules ne viennent boucher le circuit et s’accumuler à l’intérieur, un filtre 9 est placé entre le compresseur 10 et l’entrée de gaz 8. En aval, du compresseur, un dessiccateur 11 est également installé pour assécher le gaz entrant.
Le circuit de gaz 3 comprend ensuite une vanne de purge 12 en aval du dessiccateur 11. La vanne de purge 12 permet de libérer le gaz du circuit de gaz 3 et ainsi de diminuer la pression à l’intérieur du circuit de gaz 3. La vanne de purge 12 évacue le gaz du circuit par un échappement 13. Entre l’échappement 13 et la vanne de purge 12, un clapet taré 14 permet de garder une quantité minimale de gaz dans le circuit de gaz 3 pour maintenir une pression minimale dans le circuit 3.
Un premier réservoir de gaz 15 apte à stocker du gaz comprimé, est installé en aval de la vanne de purge 12. Une première vanne d’isolement 16 est installée à l’entrée du premier réservoir 15 pour pouvoir l’isoler du circuit de gaz 3.
Entre la chambre tampon 4 et le premier réservoir 15, le circuit de gaz 3 comprend un second réservoir de gaz 17 apte à stocker également du gaz comprimé. Une seconde vanne d’isolement 18 est installée à l’entrée du second réservoir 17 pour l’isoler du circuit de gaz 3.
Enfin, le circuit de gaz 3 comprend une vanne intermédiaire 19 entre les premier et second réservoirs 15 et 17. La vanne intermédiaire 19 est apte à isoler une partie avale du circuit de gaz 3 conduisant à la chambre tampon 4 et incluant le second réservoir de gaz 17 vis-à-vis d’une partie amont incluant notamment le premier réservoir de gaz 15.
Optionnellement, en amont de la chambre tampon 4, une vanne de séparation 20 est installée. La vanne de séparation 20 est adaptée à isoler la chambre tampon 4 ainsi que le circuit d’huile 2 du reste du circuit de gaz 3.
Préférentiellement, les vannes utilisées sont des électrovannes pour pouvoir rendre automatique le pilotage de l’amortisseur oléopneumatique 1.
Dans un mode de réalisation préférentiel, pour chaque roue du véhicule, et pour chacune des suspensions associées, un circuit d’huile 3 et une chambre tampon 4 sont installés, tandis que le circuit de gaz est commun à toutes les chambres tampon.
L’amortisseur oléopneumatique 1 selon l’invention permet de faire varier la garde au sol du véhicule entre une position basse et une position haute.
Le premier réservoir 15 a pour but d’améliorer le temps de réponse lorsqu’on provoque l’augmentation de la pression dans le circuit de gaz dans le but de rehausser le véhicule. En effet, la pression du premier réservoir est supérieure à la pression nécessaire pour maintenir le véhicule en position haute. Ainsi le premier réservoir d’air comprimé 15 permet de porter rapidement le circuit à la pression nécessaire. L’utilisation du premier réservoir 15 permet également de limiter la taille et la puissance du compresseur 10 puisqu’il n’est pas utilisé en temps réel pour augmenter la pression dans tout le circuit de gaz 3. De plus, le compresseur 10 fonctionne en temps masqué lorsque le compresseur est en position haute ce qui permet également de diminuer la taille du compresseur 10. Autrement dit, le compresseur 10 permet d’accumuler de l’air sous pression dans le premier réservoir 15. Et il peut y procéder de manière relativement lente.
Le second réservoir 17 a un but différent du premier réservoir 15. Il permet de résoudre les problèmes de compressibilité du circuit permettant ainsi de diminuer la raideur apparente du circuit de gaz lorsqu’il est à haute pression. En effet, le second réservoir permet d’augmenter le volume du circuit de gaz en amont du circuit d’huile. Ainsi en augmentant le volume de fluide compressible, ici le gaz, la raideur apparente du circuit de gaz est diminuée lorsque le circuit est à haute pression. Le second réservoir 17 permet également de réduire le volume de circuit à mettre sous pression pour passer de la position basse à la position haute et ainsi de diminuer le volume du premier réservoir 15.
Lorsque le véhicule est en position basse, le premier réservoir 15 de gaz est à une pression PI tandis que le second réservoir de gaz 17 est à une pression P2 inférieur à la pression PL Le circuit de gaz 3, quant à lui, est à une pression PO. En position basse, la vanne intermédiaire 19, la vanne de purge 12, et les premières et secondes vannes d’isolement 16, 18 sont fermées.
Optionnellement, si une vanne de séparation 20 est installée entre la chambre tampon 4 et le second réservoir, alors celle-ci est ouverte en position haute.
L’utilisation d’une vanne de séparation 20 permet ainsi de réduire le volume de gaz utile à haute pression pour maintenir le véhicule en position haute, et d’augmenter la raideur de l’amortisseur 1.
Pour l’automatisation de l’amortisseur, il comprend un moyen de mesure de la pression dans le premier réservoir 15. D’autres moyens de mesure de la pression situés dans le second réservoir 17 ou dans le circuit de gaz 3 permettent d’optimiser le pilotage du système. Les valeurs relevées par les moyens de mesure de la pression sont envoyées à un dispositif de contrôle des vannes de l’amortisseur. Le dispositif de contrôle comprend au moins un processeur pour pouvoir commander les actionneurs en fonction des valeurs de pression.
Par exemple, le premier réservoir de gaz 15 est à une pression PI de 40 bars tandis que le second réservoir de gaz 17 est à une pression P2 de 30 bars. La pression du circuit de gaz est par exemple à une pression PO de 3 bars correspondant à la position basse du véhicule.
Pour faire varier le véhicule de la position basse à la position haute, les opérations suivantes sont opérées successivement. Le dispositif de contrôle commande l’ouverture de la vanne intermédiaire 19, ainsi que les premières et secondes vannes d’isolement 16, 18 pour raccorder les premier et second réservoirs de gaz 15, 17 au circuit de gaz 3. Le circuit de gaz 3 est alors porté à la pression P2.
Ainsi, lorsque le véhicule est en position haute, les pressions du premier réservoir 15, du second réservoir 17 et du circuit de gaz se sont équilibrés à une pression P2. Une fois la position haute atteinte, le dispositif de contrôle commande la fermeture de la vanne intermédiaire 19.
Lorsque le véhicule est en position haute, le compresseur est activé pour pouvoir augmenter la pression du premier réservoir 15 jusqu’à ce qu’il atteigne la pression PL Une fois cette pression atteinte dans le premier réservoir 15, le compresseur est arrêté et la vanne d’isolement 16 du premier réservoir 15 est fermée.
Par exemple, en position haute, le circuit de gaz 3 et les premier et second réservoirs de gaz 15, 17 sont à la pression P2 de 30 bars. Lorsque le compresseur fonctionne, la pression du premier réservoir 15 est portée à la pression PI de 40 bars.
Enfin, pour faire varier la hauteur du véhicule entre la position haute et la position basse, les opérations suivantes sont opérées successivement. Le dispositif de contrôle commande la fermeture de la seconde vanne d’isolement 18 ainsi que l’ouverture de la vanne intermédiaire 19 et de la vanne de purge 12. Ainsi, la pression du second réservoir 17 est maintenue à la pression P2, tandis que la pression du circuit de gaz 3 est abaissée à la pression PO en évacuant une portion de gaz du circuit par la vanne de purge. Une portion résiduelle de gaz demeure dans le circuit pour maintenir le circuit de gaz 3 à une pression PO.
Optionnellement, si une vanne de séparation 20 est installée entre la chambre tampon 4 et le second réservoir, alors le dispositif de contrôle commande l’ouverture de cette vanne avant de purger le circuit de gaz 3. L’amortisseur oléopneumatique 1 permet ainsi de faire varier la garde au sol d’un véhicule automobile sans apporter de modifications structurelles pour améliorer le temps de réponse pour rehausser et abaisser le véhicule tout en diminuant la raideur apparente du circuit de gaz à haute pression.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Amortisseur oléopneumatique (1) de véhicule automobile comprenant :
- un circuit d’huile (2) comportant un cylindre (6) et un piston (7) adapté à coulisser dans ledit cylindre (6);
- un circuit de gaz (3) situé en amont dudit circuit d’huile (2) et une chambre tampon (4) située entre ledit circuit de gaz (3) et ledit circuit d’huile (2), ladite chambre tampon (4) comprenant une paroi mobile (5) étanche entre le gaz et l’huile, tandis que la pression dudit circuit de gaz (3) est augmentée pour porter ledit véhicule d’une position basse à une position haute ; caractérisé en ce qu’il comprend en outre :
- un premier réservoir (15) de gaz à une pression PI et un second réservoir (17) de gaz à une pression P2 inférieure à PI ; et en ce que ledit circuit de gaz (3) est porté d’une pression PO inférieure à P2, dans laquelle ledit véhicule est dans ladite position basse, à la pression P2 dans laquelle ledit véhicule est dans ladite position haute en opérant successivement, le raccordement desdits premier et second réservoirs (15, 17) de gaz audit circuit de gaz (3), et l’isolation dudit premier réservoir (15).
[Revendication 2] Amortisseur oléopneumatique (1) de véhicule automobile selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit circuit de gaz (3) comprend une vanne de purge (12) adaptée à évacuer le gaz compris dans le circuit de gaz (3).
[Revendication 3] Amortisseur oléopneumatique (1) de véhicule automobile selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le circuit de gaz (3) est porté de la pression P2 à la pression PO en opérant successivement l’isolation des premier et second réservoirs (15, 17), et en ouvrant la vanne de purge (12) pour évacuer le gaz du circuit (3).
[Revendication 4] Amortisseur oléopneumatique (1) de véhicule automobile selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le circuit de gaz (3) comprend une première vanne d’isolement (16) au niveau du premier réservoir (15) et une seconde vanne d’isolement (18) au niveau du second réservoir (17); lesdites premières et secondes vannes d’isolement (16, 18) sont aptes à isoler les premier et second réservoirs (15, 17) du circuit de gaz (3).
[Revendication 5] Amortisseur oléopneumatique (1) de véhicule automobile selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le circuit de gaz (3) comprend une vanne intermédiaire (19) entre le premier et le second réservoir (15, 17) apte à isoler une partie du circuit de gaz (3).
[Revendication 6] Amortisseur oléopneumatique (1) de véhicule automobile selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le premier réservoir (15) est situé entre la vanne de purge (12) et la vanne intermédiaire (19) et le second réservoir (17) est situé entre la vanne intermédiaire (19) et la chambre tampon (4).
[Revendication 7] Amortisseur oléopneumatique (1) de véhicule automobile selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les vannes utilisées sont des électrovannes.
[Revendication 8] Amortisseur oléopneumatique (1) de véhicule automobile selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le circuit de gaz (3) comprend un compresseur (9) en amont des premier et second réservoirs (15, 17).
[Revendication 9] Amortisseur oléopneumatique (1) de véhicule automobile selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le circuit de gaz (3) comprend une entrée de gaz (8) suivi d’un filtre (10) en amont du compresseur (9).
[Revendication 10] Véhicule automobile comprenant un amortisseur oléopneumatique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9.
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