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ETUDE D'UNE SUSPENSION D'UN VEII I C U L E AUTOMOBILE
ASSERVIE AU N I V E A U DES FORCES D' INERTIE TRANSVERSALES
ET AUX CARACTERISTIQUES DE LA ROUTE
THESE NO
400
(1981)
PRESENTEE AU DEPARTEMENT DE MECANIQUE
ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE CE LAUSANNE
POUR L'OBTENTION DU GRADE DE DOCTEUR ES SCIENCES TECHNIQUES
PAR
JEAN-DAN 1EL CHAPPU 1S
Ingéni eur-mécani cien EPFL
Originaire de Ri vaz (YD)
a c c e p t é e sur p r o p o s i t i o n du j u r y :
P r o f . M. Del Pedro, r a p p o r t e u r
Prof. F. Pruvot, corapporteur
M. Bouthor s , corapporteur
SOMMAIRE
~ o t ai ot n s
1.
Introduction
1.1. S u s p e n s i o n e t t e n u e d e r o u t e d ' u n v é h i c u l e
automobile
1.2. But d e l ' é t u d e
1.3.
2.
1
3.
4.
S u j e t du t r a v a i l
d e p a r a m è t r e s l i é s à un v é h i c u l e et à s a
trajectoire
Etude
-
2.1.
Trajectoire dans ,l'espace
2.2.
T r a j e c t o i r e c i r c u l a i r e d a n ç un p l a n o b l i q u e
2.3.
Valeurs l i m i t e s de l'angle
2.4.
V i t e s s e du v é h i c u l e
2.5.
Angle de gene
<
F r i n c i p e d'un compensateur d ' i n e r t i e
3.1.
R ô l e du c o m p e n s a t e u r
3.2.
Idées d e p r i n c i p e s d ' u n c o m p e n s a t e u r
3.3.
P r o j e t d'un compensateur
Conception d'un prototype
4.1.
Choix d ' u n v é h i c u l e
4.2.
C a r a c t è r e s s p é c i f i q u e s d e l a C i t r o ë n GS 2 1
4.3.
T r a n ç f o r r n a t i o n s d e b a s e du v é h i c u l e t r a ditionnel
4.4.
C i r c u i t h y d r a u l i q u e du c o m p e n s a t e u r d ' i n e r t i e
4.5.
D é t e c t e u r s e t û r g a n e s du mesure
4.6.
P h o t o g r o p h i e s du p r o t o t y p e
5.
Modèle mécaniqge d'un vehicule
équipe
de vérins
---correcteurs et parcourant une ti-a.jsctoire dans
1' esDace
5.1. But du modèle
5.2. Description d'un véhicule
5.3. Description d'un modèle mécanique
5.4. Dynamique du véhicule
5.4.1. Energie cinétique T
5.4.2. Energie potentielle de gravité V
5.4.3. Energie potentielle élastique
5.4.4. Fonction de dissipation S
5.4.5. Equations du mouvement
U
5.5. Vibrations libres amorties d' une automobile
5.6. Forces aux points d'appui
6.
Réglage des boucles d'asservissement d e hauteur
de caisse
6.1. Boucles d'asservissement de hauteur de
caisse
6.2. Réglage du système par le critère de
Nyquist
6.3. Réglage du système par calcul analogique
7.
Réglage du système complet du compensateur
d'inertie
7.1. Rôle du modèle mécanique du véhicule et
de son asservissement
7.2. Eléments de l'asservissement réalisé
7.2.1.
7.2.2.
7.2.3.
7.2.4.
Trajectoire du véhicule
Mouvements du pendule
Modèle mécanique du véhicule
Bloc de réglage
7.3. Mise en équations du système complet
7.4. Paramètres du modèle mécanique
7.5. Impératifs du réglage
8.
Mesures e f f e c t u é e s
0.1.
O b j e c t i f e t programme d e s m e s u r e s
8 . 2 , T e s t s du s a u t f r o n t a l
8.3. T e s t s de v i r a g e
0.4.
9.
Analyse des r é s u l t a t s
Analyse
s u c c i n c t e de l ' a s s e r v i s s e m e n t r é a l i s é
9.1.
B u t de l ' a n a l y s e
9.2.
Paramètres p r i n c i p a u x de 1'asservissenient
9.3.
C o m p o r t e m e n t du v é h i c u l e e n v i r a g e s
9.4.
Confort des passagers
9.5.
Tenue de r o u t e en v i r a g e s
10.
P e r s p e c t i v e s d e développement e t d ' a p p l i c a t i o n
industrielle
-
11.
Résumé e t c o n c l u s i o n s
ANNEXES
1.
Virages et enchaînements
2.1.
Essais e t mesures
1 . 2 . Résumé
2.
C a r a c t é r i s t i q u e s d y n a m i q u e s du p r o t o t y p e D S 2 1
2.1.
Dimensionnement g é n é r a l , p o i d s e t p o s i t i o n
du c e n t r e d e g r a v i t é du p r o t o t y p e
2.2. Conception des suspensions
2.3.
217
217
Fréquences propres e t coeff i c i e n t s d'amortissement
226
D i m e n s i o n n e m e n t du c i r c u i t d e commande h y d r a u l i q u e
231
3.1. Les b l o c s d e s u s p e n s i o n
231
3.2.
232
Choix des servovalves
3.2.1. D é b i t s d a n s l e s v é r i n s
3.2.2. P r e s s i o n a n t a g o n i s t e s u r l e s v é r i n s
3.2.3. Choix d ' u n e p r e s s i o n d ' a l i m e n t a t i o n g é n é r a l e
3.2.4. Choix d e s s e r v o v a l v e s
3.3.
C i r c u i t d e commande h y d r a u l i q u e
3.3.1.
3.3.2.
3.3.3.
3.3.4.
3.3.5.
4.
217
D é t e r m i n a t i o n d e s c a r a c t é r i s t i q u e s dynamiques
2.4.
3.
215
Pompes h y d r a u l i q u e s
Réservoir
Tuyauteries
Conjoncteur-disjoncteur e t accumulateur
Soupape d e s u r p r e s s i o n
D é t e c t e u r s e t organes de mesure
4.1.
Pendule d ' i n e r t i e
4.2.
Capteurs de hauteur d e c a i s s e
4.3.
Mesure d e l a v i t e s s e du v é h i c u l e
5.
Schéma électriauc et commande du svstime
d'asservissement
5.1. Schéma du câblage électrique
5.2. Boîte de commande
5.3. Calibration des organes de commande
5.4. Adaptation des paramètres et des jmpératifs du réglage
6.
L'asservissement
et son réglage
7.
Programme FORTRAN
:
son rôle. ses nerformances
7.1. Equations du système d'asservissement
7.2. Transformation 'des équations d 'ordre
supérieur
7.3. Transformation des équations d'ordre un
7.4. Nouveau système transformé d'équations
7.5. Programme et mode d'emploi
Bibliographie
Curriculum Vitae
1.
INTRODUCTION
1.1.
Susoension e t tenue de route d'un véhicule automobile
Le r ô l e
premier
de l a suspension d'un véh2cule automobile
est de procurer l e confort e t de c o n t r i b u e r à l a s é c u r i t é des
occupants en i s o l a n t l e véhicule des chocs engendrés p a r les
i n é g a l i t é s d e l a r o u t e . En m ê m e t e m p s ,
des décélérations,
lors des accélérations,
dans les v i r a g e s e t s o u s l ' a c t i o n d e phéno-
mènes e x t é r i e u r s t e l s l e v e n t ,
l a suspension d o i t absorber les
d i v e r s e s f o r c e s q u i s ' e x e r c e n t s u r l a c a i s s e du v é h i c u l e .
Le d e u x i è m e r ô l e d e l a s u s p e n s i o n e s t d ' a s s u r e r l e g u i d a g e d e s
roues.
l
La p r é c i s i o n d e s " é p u r e s l ' q u i d é t e r m i n e n t l e m o u v e m e n t
q u e l e s r o u e s a u r o n t d a n s l e ~ r ~ ~ d é b a t t e m e sn tt ~u n~ e
découverte
nécessité
r e l a t i v e m e n t récemment d a n s l ' h i s t o i r e d e l a t e c h -
n i q u e a u t o m o b i l e . Mais l e mouvement d ' u n e r o u e s o u s l ' e f f e t
d'une bosse,
d'une surcharge passagère,
ne s e f a i t j a m a i s s a n s
quelque a l t é r a t i o n de l a géométrie de l ' é p u r e .
I l e n r é s u l t e d e nombreux p r o b l è m e s d e s t a b i l i t é , d e t e n u e d e
route,
~
de confort e t de s é c u r i t é ,
au mieux d e s e s p o s s i b i l i t é s ,
que l e c o n s t r u c t e u r r é s o u t
m a i s s e u l e m e n t a u p r i x d e nom-
breux compromis.
Une " a t t i t u d e " p a r t i c u l i è r e d ' u n v é h i c u l e a u t o m o b i l e ~ s s to n
i n c l i n a i s o n t r a n s v e r s a l e e n v i r a g e . En p a r c o u r a n t u n e c o u r b e ,
l e véhicule s u b i t l ' i n f l u e n c e de l a force centrifuge.
11 s ' i n -
c l i n e t r a n s v e r s a l e m e n t d ' u n a n g l e communément a p p e l é "angZe d e
r o u Z i s r ' . L ' i m p o r t a n c e du r o u l i s d é p e n d d a n s u n e l a r g e m e s u r e
d e l a p o s i t i o n du c e n t r e d e g r a v i t é e t d e s c e n t r e s i n s t a n t a n é s
d e r o t a t i o n d e s e s s i e u x . On d é s i g n e p a r ! ' c e n t r e i n s t a n t a n b de
rotation"
d'un essieu,
l e point autour duquel l a c a r r o s s e r i e
commence à s ' i n c l i n e r l o r s q u e s ' e x e r c e s u r e l l e l a f o r c e c e n t r i f u g e engendrée p a r le virage.
L ' a x e i n s t a n t a n é d e r o t a -t i o. n
La l i g n e q u i r e l i e l e c e n t r e i n s t a n t a n é d e r o t a t i o n d e l ' e s s i e u a v a n t e t c e l u i d e l ' e s s i e u a r r i è r e e s t a p p e l é "axe i n s -
I
tantans d e r o t a t i o n f f .
F i g . 1.1
L'axe i n s t a n t a n é de r o t a t i c n
Plus l a distance e n t r e l e centre de g r a v i t é e t l ' a x e instantané de r o t a t i o n est grande, plus l e couple de r o u l i s e s t f o r t ;
en d ' a u t r e s termes,
un a x e i n s t a n t a n é s i t u é p r è s d u c e n t r e d e
g r a v i t é p r o v o q u e un p l u s f a i b l e r o u l i s q u ' u n a x e s i t u é p l u s
l o i n . Mais à l ' a v a n t a g e d ' u n axe i n s t a n t a n é h a u t p l a c é s ' o p p o -
s e a u s s i un i n c o n v é n i e n t :
l a force d'appui de l a c a i s s e s u r l e
c e n t r e i n s t a n t a n é de l ' e s s i e u provoque d a n s les v i r a g e s une var i a t i o n v i o l e n t e e t rapide de charge s u r les roues
qui a pour
effet d ' a l t é r e r l e guidage l a t é r a l des pneumatiques et n é c e s s i t e
p a r conséquent une d i m i n u t i o n de l a v i t e s s e . S i l e c e n t r e i n s tantané est bas,
en r e v a n c h e ,
l a f o r c e c e n t r i f u g e provoque une
i n c l i n a i s o n p r o g r e s s i v e d e l a c a r r o s s e r i e , q u i se t r a d u i t p a r
des v a r i a t i o n s moindres de l a charge appliquée aux roues,
per-
m e t t a n t d e p r e n d r e l e s v i r a g e s à une v i t e s s e p l u s é l e v é e . Mais
a l o r s l ' a n g l e d e r o u l i s augmente c o n s i d é r a b l e m e n t , ce q u i s e
t r a d u i t p a r un p l u s g r a n d d é s a g r é m e n t p o u r l e s o c c u p a n t s .
Le c o m p o r t e m e n t a u t o d i r e c t i o n n e l
Maintenant, que s e p a s s e - t - i l
au n i v e a u du s o l ? J u s q u l à l a v i -
tesse limite dans un virage, c e sont les forces d e guidage l a téral
des pneumatiques s u r la chaussée qui s'opposent à un
mouvement de dérapage.
Si une force transversale s'exerce sur un pneumatique, sa surface d'appui, approximativement elliptique, se déforme à cause
de son élasticité
:
le pneumatique se déplace alors oblique-
ment par rapport à la direction du véhicule, c'est-à-dire que
son plan médian fait un angle avec la nouvelle direction
:
c'est "Z'angZe de dérivef'.
axe de s y m é t r i e
du pneumatique
T= force transversale appl iquée
N= réaction sur le sol
A = angle de dérive
Fig. 1.2
L' angle d e dérive
du pneumatique
Ce phénomène permet de comprendre le comportement en cour~si
de déribe d'un véhicule. Celui-ci est " s ~ r v i r e u r ~ ~l'angle
ve des roues avant est plus petit que celui des roues arrière,
ce qui se traduit pour le véhicule par une tendance à se diri-
ger vers l'intérieur du virage, à accentuer celui-ci et à déraper de l'arrière. A l'inverse, le véhicule est "sousvireur"
si l'angle de dérive des roues avant est supérieur à celui des
roues arrière, c e qui se traduit par une tendance, malgré un
braquage correct des roues, à s'écarter d e la trajectoire dé-
t e r m i n é e e t à ' l g l i s s e r " t o u t d r o i t du t r a i n a v a n t . S i l e s a n g l e s
s o n t égaux,
l e v e h i c u l e a u n c o m p o r t e m e n t n e u t r e . Dans l e s v i -
r a g e s , un a n g l e d e d é r i v e s e n i a n i f e s t e a u x q u a t r e r o u e s ,
de
s o r t e q u e l ' a x e l o n g i t u d i n a l du v é h i c u l e ne s e d é p l a c e p a s
conformément à l a t a n g e n t e de l a t r a j e c t o i r e , mais forme u n a n g l e
a p p e l é "angle de gZi.ssement".
La . b a r r e
-
stabilisatrice
Le c h o i x d e s r a i d e u r s d e s u s p e n s i o n , d e s p r e s s i o n s d e s pneumat i q u e s , p e u t a v o i r une g r a n d e i n f l u e n c e s u r l e comportement
a u t o d i r e c t i o n n e l . Mais l a r é p a r t i t i o n du p o i d s j o u e u n r ô l e
d é t e r m i n a n t en c e q u i concerne l a t e n u e dans l e s v i r a g e s . S i
l ' o n c o n s i d è r e l e s d e u x e s s i e u x e n même t e m p s ,
l a f o r c e cen-
t r i f u g e , a g i s s a n t au c e n t r e d e g r a v i t é , s e d é c o m p o s e e n d e u x
f o r c e s au d r o i t d e s e s s i e u x , p r o p o r t i o n n e l l e s à l a r é p a r t i t i o n
o r i g i n a l e des masses.
Les f o r c e s q u i s ' e x e r c e n t s u r l e s
p n e u m a t i q u e s ne d i f f è r e n t p a s s e u l e m e n t d e s r o u e s a v a n t a u x
r o u e s a r r i è r e , mais s u r t o u t des r o u e s i n t é r i e u r e s aux r o u e s
e x t é r i e u r e s à l a c o u r b e . C e t t e v a r i a t i o n p r e n d l e nom d e
Ifclif-
f é r e n c e de c h a r g e f f d e s r o u e s d ' u n e s s i e u . P l u s l e s d i f f é r e n c e s
de charge sont p e t i t e s e t plus l e u r s v a l e u r s s o n t semblables
s u r l e s deux t r a i n s de r o u e s , p l u s l e v é h i c u l e p e u t a t t e i n d r e
d e s v i t e s s e s é l e v é e s d a n s l e s v i r a g e s . E n c o n s é q u e n c e , on
s ' a t t a c h e à l i m i t e r c e s v a r i a t i o n s p a r d e s changements de cond i t i o n s d e c h a r g e d e s r o u e s d e s e s s i e u x a v a n t ou a r r i è r e .
C e t t e o p é r a t i o n e s t r é a l i s é e de l a f a ç o n l a p l u s s i m p l e au
moyen d ' une " b a r r e s t a b i l i s a t r i c e
If,
généralement s o u s l a forme
d ' u n e b a r r e d e t o r s i o n c y l i n d r i q u e , m o n t é e s u r deux p a l i e r s
p e r p e n d i c u l a i r e s à l ' a x e l o n g i t u d i n a l du v é h i c u l e , e t a n c r é e
d e p a r t e t d ' a u t r e s u r un o r g a n e m o b i l e d e c h a c u n e d e s s u s p e n -
sions.
Fig. 1 . 3
La b a r r e s t a b i l - i s a t r i c e
La f o n c t i o n d e c e t t e b a r r e e s t d e l i m i t e r l a v a l e u r du r o u l i s
sans modifier globalement,la r a i d e u r v e r t i c a l e de l a suspens i o n . Mais s u r t o u t , l a b a r r e s t a b i l i s a t r i c e m o d i f i e l e s a p t i t u d e s r o u t i è r e s . L'emploi d ' u n e b a r r e sur l ' u n d e s e s s i e u x
augmente l a c h a r g e s u r l a r o u e e x t é r i e u r e au v i r a g e e t l a d i m i n u e s u r l a r o u e i n t é r i e u r e . La f o r c e s u p p l é m e n t a i r e i m p r i m é e
à l a r o u e e x t é r i e ' u r e l u i donne u n a n g l e d e d é r i v e p l u s g r a n d .
C e t t e p r o p r i é t é p e r m e t d ' a t t é n u e r p l u s ou m o i n s u n e t e n d a n c e
au sur-ou souvirage.
1.2.
B u t de l ' é t u d e
Au c o u r s de l ' é v o l u t i o n t e c h n i q u e de l ' a u t o m o b i l e ,
l e centre
d e g r a v i t é d e s v é h i c u l e s a c o n t i n u e l l e m e n t é t é a b a i s s é . Le
réseau r o u t i e r s ' e s t amélioré, l e s v i t e s s e s , e t par conséquent
l e s moyens r é a l i s a b l e s ,
o n t augmenté d ' a n n é e en année,
les
pneumatiques o n t f o r t e m e n t évolué. L ' é l é v a t i o n de l a p u i s s a n c e
d e s m o t e u r s a posé d e nouveaux problèmus, en p a r t i c u l i e r c e l u i
d e l a t r a n s m i s s i o n au s o l d e c e t t e p u i s s a n c e . E t l e s e x i g e n c e s
en m a t i è r e d e c o n f o r t o n t t o u j o u r s c r û . Les c o n s t r u c t e u r s s e
s o n t a i n s i v u s d a n s l ' o b l i g a t i o n d e r e c h e r c h e r d e s compromis
quant à l a s t a b i l i t é de t r a j e c t o i r e ,
valeurs de r o u l i s ,
etc.
la tenue ds route, l e s
P a r exemple,
l ' a x e instantan6 de r o t a t i o n , avec l a générali-
s a t i o n d e s s u s p e n s i o n s à r o u e s indépendantes (du moins pour
l e s t r a i n s a v a n t ) , n e r e s t e p a s c o n s t a m m e n t à l a même h a u t e u r
a u - d e s s u s du s o l , e t p a r c o n s é q u e n t , c h a n g e c o n t i n u e l l e m e n t l e s
c o n d i t i o n s d e t r a v a i l d e s pneumatiques. Les b a r r e s s t a b i l i s a t r i c e s , s i e l l e s s o n t f a v o r a b l e s dans d e nombreuses c o n d i t i o n s
en a m é l i o r a n t l e c o m p o r t e m e n t g é n é r a l , a l t è r e n t e n f a i t l e
c o m p o r t e m e n t du m e i l l e u r d e s d e u x t r a i n s d e r o u e s . De p l u s ,
el-
les sont parfois si r i g i d e s q u ' e l l e s s'opposent dans c e r t a i n e s
c o n d i t i o n s au bon f o n c t i o n n e m e n t d e s s u s p e n s i o n s en p r o d u i s a n t
u n b a l a n c e m e n t l a t é r a l ou f r r o Z Z - r o c k l r . F i n a l s m e n t , même
p l u s ou m o i n s a t t é n u é ,
l e r o u l i s s u b s i s t e t o u j o u r s e t demeure
u n e s o u r c e c o n s t a n t e d e d é s a g r é m e n t s p o u r l e s o c c u p a n t s du
véhicule.
Toute solution
d e s t i n é e à a m é l i o r e r l a t e n u e d e r o u t e ou
l e confort b u t e chaque f o i s s u r l a conception générale
des suspensions, et l ' o n retombe finalement toujours s u r les
m ê m e s c o m p r o m i s . La s e u l e f a ç o n d e s u p p r i m e r l e p r o b l è m e c o n -
siste à reprendre entièrement c e t t e conception de base.
La s o l u t i o n q u e n o u s p r o p o s o n s c o n s i s t e à d o n n e r a u v é h i c u l e
une i n c l i n a i s o n t r a n s v e r s a l e d i r i g é e v e r s l ' i n t é r i e u r d e s v i rages,
t o u t comme l e m o t o c y c l i s t e i n c l i n e n a t u r e l l e m e n t s a mo-
t o p o u r c o n s e r v e r un é t a t d ' é q u i l i b r e .
La c o r r e c t i o n d ' i n c l i n a i s o n p e u t ê t r e p a r t i e l l e ou t o t ale.
E l l e est t o t a l e quand l e s u p p o r t d e l a r é s u l t a n t e d e s f o r c e s
extérieures (force de pesanteur e t force d ' i n e r t i e transv e r s a l e ) se trouve.confondu avec l e p l a n médian l o n g i t u d i n a l
d e s y m é t r i e d u v é h i c u l e (fig. 1 . 4 ) .
mg = f o r c e d e g r a v i t e
Jy = f o r c e c e n t r i f u q e
Rt = r é s u l t a n t e d e s f o r c e s
ext6rieiil-es
R = r a y o n de c o u r b u r e
V = réackions
Fig.l.4
---
Inclinaison transversale a r t i f i c i e l l e d'un véhicule
-
Sur l e plan tenue d e route,
I
l a conséquence p r i n c i p a l e d e c e t t e
c o r r e c t i o n d ' i n c l i n a i s o n e s t une m o d i f i c a t i o n i m p o r t a n t e d e l a
répartition des charges sur l e s roues. En virage, l e s roues
intérieures d'un véhicule traditionnel sont délestées alors
que l e s r o u e s e x t é r i e u r e s s o n t s u r c h a r g é e s . A l ' o p p o s é ,
pour
un véhicule dont l ' i n c l i n a i s o n transversale e s t totalement
corrigée,
l e s r o u e s i n t é r i e u r e e t e x t é r i e u r e d ' u n même t r a i n
s o n t t o u t e s deux s u r c h a r g é e s , d ' u n e q u a n t i t é approximativement
égale.
De t o u t e f a ç o n , q u e l a c o r r e c t i o n d ' i n c l i n a i s o n s o i t p a r t i e l l e
ou t o t a l e ,
-
i l va e n r é s u l t e r :
une d i m i n u t i o n d e s v a r i a t i o n s r e l a t i v e s d e c h a r g e s u r
chacune d e s r o u e s
-
.une d i m i n u t i o n d e s t r a n s f e r t s d e c h a r g e s d a s r o u e s i n t é r i e u r e s
s u r l e s roues e x t é r i e u r e s a u x v i r a g e s a i n s i q u e d ' u n t r a i n
de roues s u r l'autre.
Ainsi,
les conditions d'adhérence devraient e t r e f a v o r i s é e s
et l e s e f f e t s de
SUP-
ou s o u s v i r a g e a t t é n u e s .
L'emploi d e
b a r r e s s t a b i l i s a t r i c e s d e v i e n t i n u t i l e . La t e n u e d e r o u t e
d e v r a i t en ê t r e a m é l i o r é e .
Mais c ' e s t p r i n c i p a l e m e n t s u r l e p l a n c o n f o r t que l ' o n
peut a t t e n d r e les conséquences l e s plus favorables :
- Les m o d i f i c a t i o n s d e l a r é p a r t i t i o n d e s c h a r g e s s u r
les roues doivent diminuer les risques de " t a l ~ n n a g e ~ ~ ,
autrement d i t les r i s q u e s d ' a r r i v e r en b u t é e s de
suspensions.
- Les e f f o r t s e t a c c é l é r a t i o n s t r a n s v e r s a u x s u r les
corps des occupants vont e t r e fortement diminués
ou même s u p p r i m é s . Les p a s s a g e r s n ' a u r o n t p l u s
besoin de s ' a g g r i p e r e t de s e contor~sionner.I l
d e v r a i t en r é s u l t e r une f o r t e diminution d e l a f a t i g u e musculaire
amélioré.
:
l e c o n f o r t ne p e u t q u ' ê t r e
1.3.
S u j e t du t r a v a i l
N o t r e t r a v a i l c o n s i s t a i t à m o n t r e r q u e l ' i d é e d ' i n c l i n e r un
véhicule vers l ' i n t é r i e u r des virages é t a i t applicabl-e, que
l a s o l u t i o n c h o i s i e a b o u t i s s a i t à un s y s t è m e d y n a m i q u e m e n t s t a ble,
et qu'un prototype r é a l i s é selon c e t t e idée apportait
bien les avantages supposés.
L ' é t u d e a commencé p a r l a d é t e r m i n a t i o n d e s p a r a m s t r e s i m p o r t a n t s l i é s au véhicule et à s a t r a j e c t o i r e : courbures,
relations vitesse-rayon
véhicule,
de courbure,
dévers,
i n c l i n a i s o n à d o n n e r au
e t c . P u i s un p r o j e t d e c o m p e n s a t e u r d ' i n e r t i e a é t é
élaboré. L'ensemble véhicule-compensateur-trajectoire
a été
m i s e n é q u a t i o n s p o u r ê t r e t r a i t é s u r l ' o r d i n a t e u r C o n t r o l Dat a CYBER 7 3 2 8 d u c e n t r e d e ' c a l c u l . Le p r o g r a m m e a i n s i c o n ç u a
p e r m i s d ' é t u d i e r l e c o m p o r t e m e n t du v é h i c u l e é q u i p é d e s o n s y s tème de compensation s u r d e s t r a j e c t o i r e s de l ' e s p a c e ,
parcou-
rues à l a vitesse désirée.
'~
l
l
~
D'autre part,
type,
l a c o n s t r u c t i o n e t l a mise a u p o i n t d ' u n p r o t o -
r é a l i s é à p a r t i r d'un véhicule de s é r i e , ont permis d'a-
bord de c e r n e r e t de mesurer tous les paramètres r e l a t i f s à
un v é h i c u l e e t à s o n c o m p o r t e m e n t d a n s d e s c o n d i t i o n s n o r m a l e s
d'utilisation
:
ments d ' i n e r t i e ,
virage,
etc.
constantes de rigidité,
d'amortissement,
fréquences d'enchaînement,
mo-
temps de mise en
..
P u i s , équipé de son compensateur d ' i n e r t i e , l e prototype a
permis :
-
de v é r i f i e r l e s r é s u l t a t s obtenus avec l e modèle mécanique
s u r q u e l q u e s t r a j e c t o i r e s - t y p e p o u r j u g e r du b i e n - f o n d é d e
ce modèle;
-
d'observer s u r les occupants les effets physiologiques créés
p a r un n o u v e a u mode d e . c o n d u i t e e t u n e n o t i o n d i f f é r e n t e d e
confort;
-
-
d e c o n s t a t e r e n f i n l ' a m é l i o r a t i o n e f f e c t i v e du c o n f o r t e t
de l a t e n u e de r o u t e .
I l n e n o u s é t a i t p a s p o s s i b l e de c o n s t r u i r e u n p r o t o t y p e e n t i è r e m e n t n o u v e a u , e t n o u s a v o n s u t i l i s é comme b a s e u n v é h i c u l e
C I T R O E N OS, c h o i x n o u s p a r a i s s a n t l e m e i l l e u r d a n s l e c a d r e d e
n o t r e r é a l i s a t i o n . Lors d e l a conception, p u i s de l a c o n s t r u c t i o n du s y s t è m e d e c o m p e n s a t i o n , n o u s a v o n s c h o i s i d e s s o l u t i o n s
l i é e s d ' u n e p a r t à c e c h o i x e t d ' a u t r e p a r t au d e s i r de p o u v o i r
e f f e c t u e r d i v e r s e s mesures e t de d i s p o s e r de l a r g e s p l a g e s de
réglage.
Dans l e c a d r e d ' u n e r é a l i s a t i o n i n d u s t r i e l l e , c e s s o l u t i o n s n e
s e r a i e n t c e r t a i n e m e n t p a s r e t e n u e s . Non s e u l e m e n t l a c o n c e p t i o n
e n t i è r e du c o m p e n s a t e u r s e r a i t à r e p r e n d r e , m a i s s u r t o u t l a t e c h n o l o g i e c o m p l è t e d e s s u s p e n s i o n s s e r a i t à r e v o i r en f o n c t i o n d e s
nouvelles exigences imposées.