FR2957306A3

FR2957306A3 - Semi-active suspension damper for use between wheel and body shell of motor vehicle to damp vibrations occurred during moving vehicle, has control module delivering control signal to damper for controlling coefficient of damper

Info

Publication number: FR2957306A3
Application number: FR1051716A
Authority: FR
Inventors: Richard Pothin
Original assignee: Renault SA; Renault SAS
Current assignee: Renault SA; Renault SAS
Priority date: 2010-03-10
Filing date: 2010-03-10
Publication date: 2011-09-16

Abstract

Un amortisseur semi-actif de suspension (1) de véhicule automobile, est disposé entre une roue (6) et la caisse (2) du véhicule. Il est relié à un module d'optimisation (13) apte à délivrer une valeur d'effort de consigne (Fc) souhaité auquel devrait être soumis l'amortisseur (5). Il comporte un module de détermination (14) apte à déterminer l'effort effectif (F) auquel est réellement soumis l'amortisseur (5), et un module de pilotage (18) recevant comme seule valeur d'entrée une différence entre un signal (F) issu du module de détermination (14) et un signal (Fc) issu du module d'optimisation (13). Le module de pilotage (18) est configuré pour délivrer à l'amortisseur (5) un signal de commande (e) pilotant le coefficient d'amortissement de l'amortisseur (5) de manière à faire converger l'effort (F) déterminé par le module de détermination (14) vers la valeur (Fc) d'effort de consigne.A semi-active suspension suspension (1) of a motor vehicle, is disposed between a wheel (6) and the body (2) of the vehicle. It is connected to an optimization module (13) capable of delivering a desired target force value (Fc) to which the damper (5) should be subjected. It comprises a determination module (14) able to determine the effective force (F) to which the damper (5) is actually subjected, and a control module (18) receiving as sole input value a difference between a signal (F) from the determination module (14) and a signal (Fc) from the optimization module (13). The control module (18) is configured to deliver to the damper (5) a control signal (e) controlling the damping coefficient of the damper (5) so as to converge the determined effort (F) by the determination module (14) towards the setpoint force value (Fc).

Description

B08-2543FR û AxC/JK Société par actions simplifiée dite : RENAULT s.a.s. Amortisseur semi-actif de véhicule automobile et procédé de commande correspondant Invention de : POTHIN Richard Amortisseur semi-actif de véhicule automobile et procédé de commande correspondant B08-2543EN - AxC / JK Simplified joint stock company: RENAULT s.a.s. Semi-active motor vehicle damper and corresponding control method Invention of: POTHIN Richard Semi-active motor vehicle damper and corresponding control method

La présente invention concerne les procédés d'asservissement d'amortisseurs hydrauliques en général, et porte, plus particulièrement, sur un amortisseur semi-actif de suspension automobile. De façon classique, les véhicules automobiles sont pourvus d'un châssis, d'un habitacle, de roues reliées au châssis par un mécanisme de suspension avec des roues avant directrices commandées par un volant à la disposition du conducteur dans l'habitacle du véhicule, et des roues arrière directrices ou non-directrices. Chaque suspension peut généralement être représentée par un ressort monté en parallèle avec un amortisseur, l'ensemble reliant une des roues du véhicule, solidaire du châssis (masses non suspendues) à un point de l'habitacle ou de la caisse du véhicule (masse suspendue). La terminologie suspension active s'emploie pour des suspensions mettant en oeuvre une génération d'énergie, que ce soit hydraulique, pneumatique ou électrique avec un niveau de puissance important. The present invention relates to servocontrol methods of hydraulic dampers in general, and relates, more particularly, to a semi-active suspension motor suspension. Traditionally, motor vehicles are provided with a chassis, a passenger compartment, wheels connected to the chassis by a suspension mechanism with front wheels controlled by a steering wheel available to the driver in the passenger compartment of the vehicle, and steering or non-steering rear wheels. Each suspension can generally be represented by a spring mounted in parallel with a damper, the assembly connecting one of the wheels of the vehicle, integral with the chassis (unsprung masses) at a point of the passenger compartment or the vehicle body (suspended mass) ). The active suspension terminology is used for suspensions involving the generation of energy, be it hydraulic, pneumatic or electric with a high power level.

On parle de suspension semi-active lorsque la suspension possède des caractéristiques d'amortissement variables pilotées sans fourniture de puissance importante, par exemple en pilotant le degré d'ouverture d'une servovalve autorisant le passage de fluide d'une chambre d'un vérin à l'autre chambre du même vérin. It is called a semi-active suspension when the suspension has variable damping characteristics controlled without providing significant power, for example by controlling the degree of opening of a servovalve allowing the passage of fluid from a chamber of a jack to the other chamber of the same cylinder.

Une loi de commande de suspension active ou semi-active prends généralement en compte les mouvements du véhicule (roulage, tangage, oscillations verticales) et en déduit les efforts que les suspensions doivent appliquer à tout instant pour minimiser un critère d'optimisation. Ce critère peut se traduire par exemple par la recherche d'une réduction des vibrations ou encore par une limitation des débattements. Les efforts ainsi calculés représentent les efforts de consigne que devront, idéalement, suivre chacun des organes de suspension. Une telle loi de commande de haut niveau est par exemple décrite dans la demande de brevet de la demanderesse FR 2 88 781, ou dans la demande de brevet FR 2890 904 (Peugeot Citroën Automobiles). Pour obtenir l'effort de consigne au niveau d'un amortisseur, un module de pilotage de bas niveau doit délivrer un signal (par exemple un courant de commande), qui, en faisant varier les caractéristiques d'amortissement de l'amortisseur, permet d'obtenir l'effort souhaité. Une telle boucle de commande directe, utilisant un modèle physique de calcul de l'amortisseur, est par exemple décrite dans les demandes de brevet EP 0 816 141(GEC Alsthom) et FR 2 722 265 (GEC Alsthom) concernant des amortisseurs du domaine ferroviaire. Le modèle physique de l'amortisseur est soit déduit par modélisation physique d'un amortisseur "idéal" supposé représenter l'amortisseur réel, soit est obtenu à partir de mesures physiques d'un amortisseur test fabriqué dans les mêmes conditions que l'amortisseur réel. Ce modèle ne prend donc en compte ni les dispersions de fabrication, ni le vieillissement de l'amortisseur. Un écart se produit donc, tôt ou tard, entre les efforts transmis par l'amortisseur suite au signal de commande, et les efforts de consigne exigés par la loi de commande. An active or semi-active suspension control law generally takes into account the movements of the vehicle (rolling, pitching, vertical oscillations) and deduces the efforts that the suspensions must apply at any time to minimize an optimization criterion. This criterion can result for example in the search for a reduction of vibrations or a limitation of the deflections. The efforts calculated in this way represent the set-point effort that will ideally have to be followed by each of the suspension members. Such a high level control law is for example described in the patent application of the applicant FR 2 88 781, or in the patent application FR 2890 904 (Peugeot Citroën Automobiles). To obtain the reference force at the level of a damper, a low level control module must deliver a signal (for example a control current), which, by varying the damping characteristics of the damper, allows to obtain the desired effort. Such a direct control loop, using a physical model for calculating the damper, is for example described in the patent applications EP 0 816 141 (GEC Alsthom) and FR 2 722 265 (GEC Alsthom) concerning dampers of the railway domain . The physical model of the damper is either deduced by physical modeling of an "ideal" damper supposed to represent the real damper, or is obtained from physical measurements of a test damper manufactured under the same conditions as the real damper. . This model does not take into account either the manufacturing dispersions or the aging of the shock absorber. A gap therefore occurs, sooner or later, between the forces transmitted by the damper following the control signal, and the set forces required by the control law.

Une boucle de rétroaction sur une valeur mesurée de l'effort de l'amortisseur peut être rajoutée au module de pilotage de bas niveau, afin de compenser ces dispersions des caractéristiques de l'amortisseur, et de compenser leur évolution dans le temps. L'effort de l'amortisseur peut être évalué à partir de deux mesures par deux capteurs de pressions situés respectivement dans les chambres de détente et de compression du vérin de l'amortisseur. Cependant, de tels capteurs de pression sont onéreux à mettre en place et coûteux à remplacer en cas de défaillance. En outre, l'effort ainsi calculé de l'action de l'amortisseur sur la caisse du véhicule, ne prend pas en compte les efforts exercés par le châssis sur l'amortisseur. La présente invention a pour but d'améliorer les dispositifs existants de contrôle dans le cas particulier des amortisseurs semiactifs, de manière à prendre en compte les dispersions de fabrication et les évolutions dans le temps, ou avec la température, des caractéristiques intrinsèques de chaque amortisseur du véhicule, et de manière à prendre mieux en compte la totalité des forces s'exerçant sur la caisse du véhicule. Un amortisseur semi-actif de suspension de véhicule automobile est disposé entre une roue et la caisse du véhicule. I1 est relié à un module d'optimisation apte à délivrer une valeur d'effort de consigne souhaité auquel devrait être soumis l'amortisseur. I1 comporte un module de détermination apte à déterminer l'effort effectif auquel est réellement soumis l'amortisseur, et un module de pilotage recevant comme seule valeur d'entrée une différence entre un signal issu du module de détermination et un signal issu du module d'optimisation. Le module de pilotage est configuré pour délivrer à l'amortisseur un signal de commande pilotant le coefficient d'amortissement de l'amortisseur de manière à faire converger l'effort déterminé par le module de détermination vers la valeur d'effort de consigne. De manière préférentielle, le module de détermination est relié à au moins un moyen de détermination des contraintes subies par un élément mécanique interposé entre l'amortisseur et une liaison au sol du véhicule. Avantageusement, ledit élément mécanique est une des bagues du roulement de la roue associée à l'amortisseur. Selon un mode de réalisation préféré, le moyen de détermination comprend des jauges dont la résistivité varie en fonction des déformations subies par la jauge, ou comprend des capteurs à ondes acoustiques de surface ou des capteurs magnétiques. La bague peut être solidaire du châssis du véhicule, et les jauges résistives peuvent être disposées parallèlement à l'axe du roulement sur une ou plusieurs portions de la circonférence de la bague extérieure au roulement. Avantageusement, le module de détermination est configuré pour évaluer, par une fonction de transfert, l'évolution dans le temps de l'effort effectif subi par l'amortisseur, en fonction de l'évolution dans le temps des contraintes subies par un ou plusieurs éléments mécaniques du véhicule interposés entre les amortisseurs du véhicule et les liaisons au sol du véhicule. Selon un mode de réalisation, le module de détermination reçoit comme seules données d'entrée des mesures de contraintes d'un ou plusieurs éléments mécaniques. Selon un autre mode de réalisation, le module de détermination reçoit comme données d'entrée des mesures de contraintes d'un ou plusieurs éléments mécaniques, et le module de détermination est en outre relié à au moins un accéléromètre solidaire de la caisse du véhicule, ou à un capteur de déplacement entre masses suspendues et masses non suspendues du véhicule. Avantageusement, le module de pilotage comprend un régulateur de type Proportionnel Intégral Dérivé (PID) qui reçoit en entrée la différence entre la valeur d'effort de consigne et la valeur d'effort effectif auquel est réellement soumis l'amortisseur. Selon un autre aspect, dans un procédé de commande d'un amortisseur semi-actif de suspension de véhicule automobile disposé entre une roue et la caisse du véhicule, on détermine une valeur d'effort de consigne souhaité auquel devrait être soumis l'amortisseur, on estime l'effort effectif auquel est réellement soumis l'amortisseur, et on détermine un signal de pilotage du niveau d'amortissement de l'amortisseur permettant de faire tendre vers zéro la différence entre l'effort effectif et l'effort de consigne, le signal de pilotage étant calculé directement à partir de la différence entre l'effort effectif et l'effort de consigne. Avantageusement, on déduit l'effort effectif auquel est soumis l'amortisseur à partir d'une mesure des efforts s'exerçant au niveau du moyeu de la roue associée à l'amortisseur. Selon un mode de réalisation, on estime l'effort vertical au niveau du moyeu de la roue à l'aide d'un roulement muni de jauges de contraintes, on évalue, à partir de l'amplitude de débattement de la suspension, la contribution à cet effort vertical de la réaction du pneu de la roue, de la barre antiroulis de la roue, et du ou des ressorts de la suspension, et on déduit des efforts précédents, l'effort effectif auquel est soumis l'amortisseur. Selon un autre mode de réalisation, on estime l'évolution dans le temps de l'effort vertical au niveau du moyeu de la roue à l'aide d'un roulement muni de jauges de contraintes, et on déduit l'évolution dans le temps de l'effort effectif auquel est soumis l'amortisseur, par filtrage numérique de l'effort au niveau du moyeu. L'invention sera mieux comprise à l'étude d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple nullement limitatif illustré par la figure annexée, qui décrit un système d'amortissement semi-actif associé à l'une des roues d'un véhicule automobile. Généralement, comme illustré à la figure 1, une suspension 1 de véhicule automobile comprend, pour chacune des roues 6, un ensemble d'organes comprenant principalement un ressort 4, relié en parallèle à un amortisseur 5, disposé entre la masse suspendue 2 et la masse non suspendue 3. Sont nommées masse suspendue 2 l'ensemble des parties du véhicule qui reposent sur les suspensions 1 (en général, la caisse du véhicule et les éléments dont elle est solidaire). Sont nommées masse non suspendue 3, l'ensemble des parties du véhicule mobiles par rapport à la caisse (les roues, les triangles de suspension, les freins...). La variation de distance, au droit de l'amortisseur, entre masse suspendue 2 et masse non suspendue 3 est nommée débattement de suspension. Une suspension active comprend en parallèle du ressort 4 un vérin (non représenté ici) pilotable en position ou pilotable en vitesse de déplacement. Ce vérin est actionné de manière à contrôler le débattement de la suspension 1. Ces suspensions actives ont un comportement parfois jugé "raide", à cause de la liaison "rigide" que constitue le vérin entre les roues et l'habitacle. A feedback loop on a measured value of the effort of the damper can be added to the low level control module, in order to compensate for these dispersions of the characteristics of the damper, and to compensate for their evolution over time. The force of the damper can be evaluated from two measurements by two pressure sensors respectively located in the expansion chambers and compression of the cylinder of the damper. However, such pressure sensors are expensive to put in place and expensive to replace in case of failure. In addition, the calculated effort of the action of the damper on the vehicle body, does not take into account the forces exerted by the frame on the damper. The present invention aims to improve the existing control devices in the particular case of the semi-active dampers, so as to take into account the manufacturing dispersions and changes over time, or with temperature, intrinsic characteristics of each damper of the vehicle, and to better take into account all the forces acting on the vehicle body. A semi-active motor vehicle suspension damper is disposed between a wheel and the vehicle body. I1 is connected to an optimization module capable of delivering a desired target force value to which the shock absorber should be subjected. I1 comprises a determination module able to determine the effective force to which the damper is actually subjected, and a control module receiving as sole input value a difference between a signal coming from the determination module and a signal coming from the d module. 'optimization. The control module is configured to deliver to the damper a control signal controlling the damping coefficient of the damper so as to converge the force determined by the determination module to the set effort value. Preferably, the determination module is connected to at least one means for determining the stresses experienced by a mechanical element interposed between the shock absorber and a vehicle ground connection. Advantageously, said mechanical element is one of the bearing rings of the wheel associated with the damper. According to a preferred embodiment, the determination means comprises gauges whose resistivity varies as a function of the deformations experienced by the gauge, or comprises surface acoustic wave sensors or magnetic sensors. The ring may be integral with the chassis of the vehicle, and the resistive gauges may be arranged parallel to the axis of the bearing on one or more portions of the circumference of the outer ring rolling. Advantageously, the determination module is configured to evaluate, by a transfer function, the evolution over time of the actual force undergone by the damper, as a function of the evolution over time of the stresses experienced by one or more mechanical elements of the vehicle interposed between the shock absorbers of the vehicle and the vehicle ground connections. According to one embodiment, the determination module receives, as sole input data, stress measurements of one or more mechanical elements. According to another embodiment, the determination module receives as input data stress measurements of one or more mechanical elements, and the determination module is further connected to at least one accelerometer secured to the vehicle body, or a displacement sensor between suspended masses and unsprung masses of the vehicle. Advantageously, the control module comprises a regulator of Proportional Integral Derivative (PID) type which receives as input the difference between the set effort value and the actual effort value to which the damper is actually subjected. According to another aspect, in a method for controlling a semi-active motor vehicle suspension damper disposed between a wheel and the vehicle body, a desired target force value to which the shock absorber should be subjected is determined, the effective force actually experienced by the damper is estimated, and a damper damping level control signal is determined, making it possible to set the difference between the actual effort and the reference force to zero, the control signal being calculated directly from the difference between the actual effort and the target force. Advantageously, the effective force to which the shock absorber is subjected from a measurement of the forces exerted at the hub of the wheel associated with the damper is deduced. According to one embodiment, it is estimated the vertical force at the hub of the wheel using a bearing provided with strain gauges, it is estimated, from the amplitude of travel of the suspension, the contribution to this vertical force of the reaction of the tire of the wheel, the antiroll bar of the wheel, and the spring or springs of the suspension, and deduced from previous efforts, the actual force to which the shock absorber is subjected. According to another embodiment, it is estimated the evolution in time of the vertical force at the hub of the wheel using a bearing provided with strain gauges, and we deduce the evolution over time the effective force to which the shock absorber is subjected, by digital filtering of the force at the hub. The invention will be better understood from the study of an embodiment taken by way of nonlimiting example illustrated by the appended figure, which describes a semi-active damping system associated with one of the wheels of a motor vehicle. Generally, as illustrated in FIG. 1, a suspension 1 of a motor vehicle comprises, for each of the wheels 6, a set of members mainly comprising a spring 4, connected in parallel with a damper 5, arranged between the suspended mass 2 and the unsprung mass 3. The term "suspended mass" 2 means all the parts of the vehicle which are based on the suspensions 1 (in general, the body of the vehicle and the elements with which it is secured). Are called unsprung mass 3, all parts of the vehicle moving relative to the body (wheels, suspension triangles, brakes ...). The distance variation, in the right of the damper, between suspended mass 2 and unsprung mass 3 is called suspension travel. An active suspension comprises, in parallel with the spring 4, a jack (not shown here) that can be controlled in position or can be steered at travel speed. This cylinder is actuated to control the movement of the suspension 1. These active suspensions have a behavior sometimes considered "stiff", because of the "rigid" connection that is the cylinder between the wheels and the passenger compartment.

Une suspension semi-active, telle que représentée à la figure 1, comprend un amortisseur 3 dont on peut faire varier le coefficient d'amortissement. Diverses technologies sont connues de l'homme du métier, afin de commander électriquement ce coefficient d'amortissement. I1 est ainsi possible de piloter un ou des clapets, de commander un limiteur de débit hydraulique ou encore de modifier électriquement la viscosité d'un fluide amortisseur chargé de particules magnétiques. Chaque roue 6 comprend un pneu 24 en contact avec le sol et est solidaire en rotation d'une bague intérieure 7 d'un roulement 25. Une bague extérieure 8 du roulement 25 est solidaire d'un porte-fusée 26 qui supporte les extrémités inférieures du ressort 4 et de l'amortisseur 5. Le porte-fusée 26 est solidaire d'un ensemble de masses non suspendues 3 et en particulier de l'extrémité d'une barre antiroulis 9. Les masses non suspendues 2 sont séparées du porte-fusée 26 par le ressort 4 et par l'amortisseur 5 placés en parallèle. Un accéléromètre 10 est solidaire de la masse non suspendue. I1 est par exemple placé sur la barre antiroulis 9. Un accéléromètre 11 est solidaire de la masse suspendue 2. Des jauges de déformation 20 sont placées sur la périphérie extérieure de la bague extérieure 8 du roulement 25. Les jauges 20 sont reliées par des connexions 21 à un module de détermination 14. Les jauges 20 permettent de mesurer l'effort vertical au niveau du moyeu de la roue, c'est-à-dire l'effort exercé par la bague intérieure 7 sur la bague extérieure 8 au travers d'éléments de roulement 27. Les jauges peuvent par exemple être disposées et câblées tel que décrit dans la demande de brevet US 2008/095483, afin de faciliter le traitement des signaux délivrés par chacune des jauges. L'accéléromètre 10 et l'accéléromètre 11 sont reliés par des connexions respectivement 22 et 23 à un module d'optimisation 13. Dans certaines variantes de réalisation, l'accéléromètre 10 et l'accéléromètre 11 peuvent également être reliés par des connexions respectivement 22a et 23a au module de détermination 14; le module de détermination 14 dispose alors en outre de cartographies 15, 16 et 17 permettant de relier l'amplitude de débattement de la suspension, et, respectivement, l'effort transmis par le pneu 24, l'effort subi par le ressort 4 et l'effort transmis par la barre antiroulis 9. Selon une variante de réalisation, une fonction de transfert G peut être programmée dans le module de détermination 14, cette fonction de transfert G permettant à un filtrage numérique dans le temps de relier les variations de l'effort exercées au niveau du moyeu de la roue 6 et l'effort effectif subi par l'amortisseur 5. La fonction de transfert G peut par exemple être déterminée en modélisant le comportement mécanique global du véhicule, ou en choisissant une fonction paramétrée de forme arbitraire dont on identifie ensuite les paramètres lors de campagnes de mesure, au cours desquelles on impose différentes fréquences et/ou différentes amplitudes de débattement d'amortisseur 5. A semi-active suspension, as shown in Figure 1, comprises a damper 3 which can be varied damping coefficient. Various technologies are known to those skilled in the art, in order to electrically control this damping coefficient. It is thus possible to control one or more valves, to control a hydraulic flow limiter or to modify electrically the viscosity of a damping fluid loaded with magnetic particles. Each wheel 6 comprises a tire 24 in contact with the ground and is integral in rotation with an inner ring 7 of a bearing 25. An outer ring 8 of the bearing 25 is integral with a knuckle 26 which supports the lower ends. of the spring 4 and the damper 5. The knuckle 26 is integral with a set of unsprung masses 3 and in particular the end of an anti-roll bar 9. The unsprung masses 2 are separated from the carrier rocket 26 by the spring 4 and the damper 5 placed in parallel. An accelerometer 10 is integral with the unsprung mass. I1 is for example placed on the anti-roll bar 9. An accelerometer 11 is integral with the suspended mass 2. Deformation gauges 20 are placed on the outer periphery of the outer ring 8 of the bearing 25. The gauges 20 are connected by connections 21 to a determination module 14. The gauges 20 measure the vertical force at the hub of the wheel, that is to say the force exerted by the inner ring 7 on the outer ring 8 through Rolling elements 27. The gauges may for example be arranged and wired as described in the patent application US 2008/095483, in order to facilitate the processing of the signals delivered by each of the gages. The accelerometer 10 and the accelerometer 11 are connected by connections 22 and 23, respectively, to an optimization module 13. In certain embodiments, the accelerometer 10 and the accelerometer 11 can also be connected by respective connections 22a. and 23a to the determination module 14; the determination module 14 then furthermore has maps 15, 16 and 17 making it possible to connect the travel amplitude of the suspension, and, respectively, the force transmitted by the tire 24, the force exerted by the spring 4 and the force transmitted by the anti-roll bar 9. According to an alternative embodiment, a transfer function G can be programmed in the determination module 14, this transfer function G allowing a digital filtering over time to connect the variations of the force exerted at the hub of the wheel 6 and the actual force experienced by the damper 5. The transfer function G can for example be determined by modeling the overall mechanical behavior of the vehicle, or by choosing a parametric function shape arbitrary, the parameters of which are then identified during measurement campaigns, during which different frequencies and / or different ranges of damping travel 5 are imposed.

Selon une autre variante de réalisation, le module de détermination 14 dispose des cartographies 15, 16 et 17, et est relié aux accéléromètres 10 et 11. Des valeurs délivrées par les accéléromètres 10 et 11, le module de détermination 14 déduit l'amplitude de débattement de suspension, puis, à partir des cartographies 15, 16 et 17, les efforts exercés transmis au moyeu de la roue du pneu 24, du ressort 4 et de la barre antiroulis 9. Des valeurs délivrées par les jauges 20, le module de calcul 14 déduit les efforts totaux s'exerçant au niveau du moyeu de la roue. En soustrayant à cet effort les contributions du pneu 24, de la barre antiroulis 9 et du ressort 4, le module de détermination en déduit l'effort effectif subi par l'amortisseur 5. Le module de détermination 14 fait partie d'une unité de commande électronique 12 qui comprend en outre un module de pilotage bas niveau 18, et un soustracteur 19. L'unité de commande électronique est reliée à un module d'optimisation 13 qui lui transmet une valeur Fc de consigne. A partir des valeurs que lui délivrent les accéléromètres 10 et 11, le module d'optimisation 13 calcule l'amplitude de débattement de suspension, c'est-à-dire l'amplitude de débattement entre les deux accéléromètreslO et 11. Le module d'optimisation 13 reçoit également d'autres accéléromètres (non représentés), les valeurs lui permettant de calculer l'amplitude de débattement au niveau des autres amortisseurs de véhicule (non représentés). According to another variant embodiment, the determination module 14 has the maps 15, 16 and 17, and is connected to the accelerometers 10 and 11. Values delivered by the accelerometers 10 and 11, the determination module 14 deduce the amplitude of suspension travel, then, from the maps 15, 16 and 17, the forces exerted transmitted to the hub of the tire wheel 24, the spring 4 and the anti-roll bar 9. Values delivered by the gauges 20, the module of calculation 14 deduces the total forces exerted at the level of the hub of the wheel. By subtracting from this effort the contributions of the tire 24, the anti-roll bar 9 and the spring 4, the determination module deduces the actual force experienced by the damper 5. The determination module 14 is part of a unit of electronic control 12 which further comprises a low level control module 18, and a subtractor 19. The electronic control unit is connected to an optimization module 13 which transmits a set value Fc. From the values that the accelerometers 10 and 11 deliver to it, the optimization module 13 calculates the amplitude of the suspension travel, that is to say the amplitude of travel between the two accelerometers 10 and 11. optimization 13 also receives other accelerometers (not shown), the values allowing it to calculate the range of travel at the other vehicle dampers (not shown).

A partir de toutes ces amplitudes de débattement, le module d'optimisation 13 élabore une fonction Fc qui est une valeur d'effort de consigne souhaitée au niveau de l'amortisseur 5. Cette valeur d'effort de consigne Fc est calculée suivant une stratégie dite de haut niveau, et qui permet d'optimiser certains paramètres du véhicule (amplitude ou vitesse de débattement des suspensions, assiette globale du véhicule...). De telles stratégies de haut niveau ou algorithmes de pilotage sont par exemple décrits dans les demandes de brevets FR 2890904 ou FR 2888781. En général, un module d'optimisation délivre un signal de pilotage par amortisseur pilotable du véhicule, correspondant le plus souvent à un signal de pilotage par roue. La valeur Fc de consigne d'effort est envoyée sur une entrée positive du soustracteur 19, qui reçoit sur une entrée négative une valeur F, calculée par le module de détermination 14, et représentant l'effort effectif au niveau de l'amortisseur 5. Le soustracteur 19 envoie vers le module de pilotage 18 une valeur e représentant la différence entre l'effort de consigne Fc et l'effort effectif F. Le module de pilotage 18 peut par exemple être un module de filtrage du type « Proportionnel Intégral Dérivé » (PID). Le module de pilotage 18 convertit la fonction temporelle "e", par exemple par une transformation de type Proportionnel Intégral Dérivée (PID).Le signal de pilotage S résultant de cette régulation est ensuite délivré à l'amortisseur 5, sous forme par exemple d'un courant ou d'une tension permettant de commander électriquement le coefficient d'amortissement de l'amortisseur 5, par exemple en pilotant un ou plusieurs clapets, en commandant un limiteur de débit hydraulique ou en modifiant électriquement la viscosité d'un fluide amortisseur chargé de particules magnétiques. L'objet de l'invention ne se limite pas à l'exemple de réalisation décrit et peut se décliner en nombreuses variantes, notamment au niveau du mode d'acquisition de l'effort effectivement transmis par l'amortisseur. Cet effort peut par exemple être mesuré par une jauge de contrainte disposée en surface sur la tige du vérin de l'amortisseur, ou intégrée à la tige du vérin de l'amortisseur, ou encore être déduit de la différence entre les pressions mesurées dans les deux chambres de l'amortisseur, comme décrit dans le brevet US 5 016 908 (Monroe). L'effort au niveau de l'amortisseur peut être déduit d'une mesure d'effort au niveau du moyeu de la roue, cet effort au niveau du moyeu étant mesuré par d'autres moyens que des jauges de contraintes, par exemple par des capteurs à ondes acoustiques de surface ou des capteurs magnétiques. La réalisation de l'invention, décrite ici en utilisant plusieurs modules de calcul, peut se faire à partir de composants électroniques ou de calculateurs physiquement indépendants, ou être réalisée en programmant tous les blocs logiques et les blocs de calculs décrits sous forme logicielle. Le programme correspondant, ainsi que ses sous programmes, peuvent être implantés dans un ou plusieurs calculateurs, intégrés ou non à une unité de commande électronique centrale. From all these travel amplitudes, the optimization module 13 develops a function Fc which is a desired target force value at the damper 5. This set effort value Fc is calculated according to a strategy said high level, and which optimizes certain parameters of the vehicle (amplitude or speed of travel of suspensions, overall vehicle attitude ...). Such high-level strategies or control algorithms are described, for example, in patent applications FR 2890904 or FR 2888781. In general, an optimization module delivers a control signal by a controllable damper of the vehicle, most often corresponding to a pilot signal by wheel. The force reference value Fc is sent to a positive input of the subtractor 19, which receives on a negative input a value F, calculated by the determination module 14, and representing the effective force at the damper 5. The subtracter 19 sends to the control module 18 a value e representing the difference between the setpoint force Fc and the effective force F. The control module 18 may for example be a filtering module of the "Proportional Integral Derivative" type. (PID). The control module 18 converts the time function "e", for example by a Proportional Integral Derivative (PID) type transformation. The control signal S resulting from this regulation is then delivered to the damper 5, in the form, for example, of a current or a voltage for electrically controlling the damping coefficient of the damper 5, for example by driving one or more valves, by controlling a hydraulic flow limiter or by electrically modifying the viscosity of a damping fluid charged with magnetic particles. The object of the invention is not limited to the embodiment described and can be declined in many variants, particularly in the mode of acquisition of the force actually transmitted by the damper. This force can for example be measured by a strain gauge disposed on the surface of the rod of the damper cylinder, or integrated in the rod of the damper cylinder, or be deduced from the difference between the pressures measured in the dampers. two chambers of the damper, as described in US Patent 5,016,908 (Monroe). The force at the damper can be deduced from a force measurement at the hub of the wheel, this force at the hub being measured by means other than strain gauges, for example by means of surface acoustic wave sensors or magnetic sensors. The embodiment of the invention, described here using several calculation modules, can be made from electronic components or physically independent calculators, or be carried out by programming all the logic blocks and the calculation blocks described in software form. The corresponding program, as well as its sub programs, can be implemented in one or more computers, integrated or not to a central electronic control unit.

Le dispositif de contrôle suivant l'invention permet de piloter un amortisseur semi-actif en s'affranchissant, par la boucle de rétroaction, des dispersions de comportement de l'amortisseur liées à la production, au vieillissement ou aux conditions climatiques. En s'appuyant préférentiellement sur cette boucle de rétroaction, il permet de s'affranchir d'une caractérisation détaillée du comportement de l'amortisseur ou de calculs de modèles physiques de celui-ci. Employé avec une mesure des efforts au niveau de la roue, il permet de prendre en compte un plus large part des efforts susceptibles de se répercuter au niveau de la caisse du véhicule, que dans le cas d'une mesure des efforts uniquement au niveau de l'amortisseur lui-même. The control device according to the invention makes it possible to control a semi-active damper by eliminating, by the feedback loop, dispersions of behavior of the damper related to production, aging or climatic conditions. By relying preferentially on this feedback loop, it makes it possible to dispense with a detailed characterization of the behavior of the damper or of calculations of physical models of it. Used with a measurement of the forces at the level of the wheel, it makes it possible to take into account a larger part of the efforts likely to affect the level of the body of the vehicle, than in the case of a measurement of the efforts only at the level of the wheel. the shock absorber itself.

Claims

REVENDICATIONS1. Semi-active suspension suspension (1) of a motor vehicle, arranged between a wheel (6) and the body (2) of the vehicle, connected to an optimization module (13) capable of delivering a set effort value ( Fc) desired to which the damper (5) should be subjected, and comprising a determination module (14) able to determine the effective force (F) to which the damper (5) is actually subjected, a control module (18) ) receiving as a single input value a difference between a signal (F) from the determination module (14) and a signal (Fc) from the optimization module (13), characterized in that the control module (18) ) is configured to deliver to the damper (5) a control signal (e) controlling the damping coefficient of the damper (5) so as to converge the force (F) determined by the determination module ( 14) to the setpoint force value (Fc).

2. Damper according to claim 1, wherein the determination module (14) is connected to at least one means (20) for determining the stresses to which a mechanical element (8) interposed between the damper (5) and a link on the ground of the vehicle.

3. Shock absorber according to claim 2, wherein said mechanical element (8) is one of the rings of a bearing (25) of the wheel (6) associated with the damper (5).

4. Shock absorber according to one of claims 2 to 3, wherein the determining means comprises gauges (20) whose resistivity varies as a function of the deformations experienced by the gauge, or comprises surface acoustic wave sensors or sensors. magnetic.

5. Damper according to claim 3, wherein the ring (8) is integral with the frame (3) of the vehicle, and the resistive gauges (20) are arranged parallel to the axis of the bearing (25) on one or more portions of the circumference of the outer ring (8) to the bearing (25).

6. Shock absorber according to one of the preceding claims, wherein the determination module (14) is configured to evaluate, by a transfer function, the evolution over time of the effective force (F) suffered by the damper. (5), depending on the evolution over time of the stresses experienced by one or more mechanical elements (8) of the vehicle interposed between the dampers (5) of the vehicle and the ground connections of the vehicle.

7. Shock absorber according to the preceding claim, wherein the determination module (14) receives as only input data of stress measurements of one or more mechanical elements (8).

8. Damper according to claim 6, wherein the determination module (14) receives as input data stress measurements of one or more mechanical elements (8), and wherein the determination module is further connected to at least one accelerometer (11) integral with the vehicle body, or a displacement sensor between suspended masses (2) and unsprung masses (3) of the vehicle.

9. Damper according to one of the preceding claims, wherein the control module (18) comprises a Proportional Integral Derivative (PID) type regulator which receives as input the difference between the set effort value (Fc) and the effective force value (F) to which the damper (5) is actually subjected.

10. A method for controlling a semi-active suspension damper (5) for suspension (1) of a motor vehicle disposed between a wheel (6) and the body (2) of the vehicle, wherein a set effort value is determined. (Fc) desired to which the damper (5) should be subjected, in which the effective force (F) to which the damper (5) is actually subjected, and in which a control signal (e) of the damping level of the damper (5) making it possible to make the difference between the effective force (F) and the reference force (Fa) close to zero, characterized in that the control signal (e) is calculated directly from the difference between the actual effort and the set effort.

11. A control method according to claim 10, wherein the effective force (F) to which the damper (5) is subjected from a measurement of the forces exerted at the hub of the wheel (6) is deducted. ) associated with the damper (5).

12. Control method according to claim 10, wherein the vertical force is estimated at the hub of the wheel (6) using a bearing (25) provided with strain gauges (20), it is evaluated , from the travel amplitude of the suspension (1), the contribution to this vertical force of the reaction of the tire (24) of the wheel (6), the anti-roll bar (9) of the wheel (6) , and the spring or springs (4) of the suspension (1), and deduced from previous efforts, the effective force (F) to which the damper (5) is subjected.

13. The control method as claimed in claim 10, in which the evolution of the vertical force at the hub of the wheel is estimated with the aid of a bearing (25) provided with strain gages (20). ), and we deduce the evolution in time of the effective force (F) to which the damper (5) is subjected, by digital filtering of the force at the hub.