Qu'est-ce que la suspension adaptative et comment fonctionne-t-elle ?

Une façon d'améliorer la suspension d'une voiture est de l'adapter à la nature de la route, à la vitesse ou au style de conduite. Il est possible de mettre cela en œuvre avec l'utilisation d'équipements électroniques et d'actionneurs électromagnétiques, pneumatiques et hydrauliques à grande vitesse. La même voiture, avec un changement rapide des caractéristiques de suspension, peut acquérir les capacités individuelles d'une voiture de sport routière, d'un SUV ou d'un camion léger. Ou simplement améliorer considérablement le confort des passagers.

Fondamentaux de l'organisation de l'adaptation

Pour obtenir la capacité de s'adapter aux influences extérieures ou aux commandes du conducteur, la suspension doit acquérir un caractère actif. Les mécanismes passifs réagissent toujours sans équivoque à certaines influences. Les actifs sont capables de changer leurs caractéristiques. Pour ce faire, ils disposent d'une unité électronique de commande, qui est un ordinateur qui collecte les informations des capteurs et autres systèmes du véhicule, reçoit les instructions du conducteur et, après traitement, définit le mode sur les actionneurs.

Comme vous le savez, la suspension se compose d'éléments élastiques, de dispositifs d'amortissement et d'une aube directrice. Théoriquement, il est possible de contrôler tous ces composants, mais en pratique, il suffit amplement de modifier les propriétés des amortisseurs (amortisseurs). C'est relativement facile à faire avec des performances acceptables. Bien que si la vitesse de réaction n'est pas requise, par exemple, le mode de stationnement, le changement de jeu ou de rigidité statique est sujet à des ajustements, il est tout à fait possible d'adapter la configuration de la suspension pour tous ses composants.

Pour l'adaptation opérationnelle, il faudra prendre en compte de nombreux paramètres d'entrée :

• des données sur les irrégularités de la surface de la route, actuelles et à venir ;
• vitesse de mouvement;
• direction, c'est-à-dire l'angle de rotation des roues directrices et l'accélération angulaire de la voiture dans son ensemble;
• position et vitesse de rotation du volant;
• les besoins du conducteur en fonction de l'analyse de son style de conduite, ainsi que ceux saisis en mode manuel ;
• la position du corps par rapport à la route, les paramètres de son évolution dans le temps ;
• signaux de capteur de type radar qui analysent l'état de la couverture devant la voiture ;
• accélérations longitudinales et transversales des modes de fonctionnement de la voiture, du moteur et du système de freinage.

Le programme de bloc de commande contient des algorithmes pour répondre à tous les signaux entrants et pour accumuler des informations. Les commandes sont typiquement envoyées aux amortisseurs à commande électrique de toutes les roues, individuellement pour chacune, ainsi qu'aux couplages actifs des barres anti-roulis. Ou aux appareils qui les remplacent lorsqu'ils fonctionnent dans le cadre de suspensions entièrement contrôlées hydrauliquement, ainsi que les produits les plus high-tech qui fonctionnent exclusivement sur l'interaction électromagnétique. Dans ce dernier cas, la vitesse de réponse est si élevée qu'un comportement presque idéal peut être obtenu à partir du fonctionnement de la suspension.

Composition du système

Le complexe comprend des dispositifs qui fournissent des travaux sur la régulation des propriétés d'amortissement et de la rigidité dynamique, ainsi que sur la minimisation du roulis:

• contrôleur de suspension avec microprocesseur, mémoire et circuits E/S ;
• mécanismes actifs de parade en roulis (barres anti-roulis contrôlées) ;
• complexe de capteurs ;
• amortisseurs qui permettent un contrôle électronique de la rigidité.

Les commandes du tableau de bord, le plus souvent il s'agit d'un affichage interactif embarqué, le conducteur peut régler l'un des modes de fonctionnement selon ses préférences. La prédominance du confort, de la sportivité ou de la capacité tout-terrain est autorisée, ainsi qu'une personnalisation plus avancée des fonctions avec mémoire de mode. L'adaptation accumulée peut être rapidement réinitialisée aux paramètres d'origine.

Les exigences relatives aux stabilisateurs transversaux sont toujours controversées. D'une part, leur but est d'assurer un minimum de roulis. Mais de cette façon, la suspension acquiert le caractère de dépendance, ce qui signifie que le confort est réduit. Lors de la conduite sur de mauvaises routes, une caractéristique plus précieuse sera encore plus de liberté des roues individuelles pour obtenir une articulation maximale des essieux. Ce n'est qu'ainsi que toutes les réserves de débattement de la suspension seront pleinement utilisées pour assurer un contact constant des pneus avec le revêtement. Un stabilisateur à raideur constante, qui est généralement une simple barre d'acier à ressort, fonctionnant sur le principe d'une barre de torsion, ne pourra pas servir aussi bien dans toutes les conditions.

Dans les suspensions actives, le stabilisateur est dédoublé, avec possibilité de régulation électronique. Différents principes peuvent être utilisés pour contrôler la raideur réduite. Certains fabricants utilisent une précharge pour la torsion par un moteur électrique avec une boîte de vitesses, d'autres utilisent une méthode hydraulique, en installant des vérins hydrauliques sur un stabilisateur ou sa fixation au corps. Il est également possible d'imiter complètement la barre stabilisatrice avec des vérins hydrauliques individuels fonctionnant en parallèle avec les éléments élastiques.

Amortisseurs réglables

Un amortisseur classique a la propriété de changer sa raideur dynamique en fonction de la vitesse et de l'accélération du mouvement de la tige. Ceci est réalisé par un système de vannes d'étranglement à travers lesquelles s'écoule le fluide d'amortissement.

Pour le contrôle opérationnel des étranglements de dérivation, deux manières sont possibles - installer des vannes électromagnétiques à tiroir ou modifier les propriétés du liquide dans un champ magnétique. Les fabricants utilisent les deux méthodes, la seconde moins souvent, car elle nécessitera un fluide spécial qui modifie sa viscosité dans un champ magnétique.

Les principales différences de fonctionnement des suspensions adaptatives

Les suspensions actives dotées de la propriété d'adaptation permettent de contrôler par programme les qualités de consommation d'une voiture sur n'importe quelle route:

• la caisse conserve toujours une position donnée par rapport à la route, dont les écarts ne sont déterminés que par la vitesse du système d'adaptation ;
• les roues ont le contact constant maximal réalisable avec le revêtement ;
• le niveau d'accélération dans la cabine à cause des bosses est bien inférieur à celui d'une suspension traditionnelle, ce qui augmente le confort du voyage;
• la voiture est mieux maîtrisée et plus stable à grande vitesse ;
• les systèmes les plus avancés peuvent anticiper les bosses en balayant la route devant les roues et en ajustant les amortisseurs à l'avance.

L'inconvénient, comme pour tous les systèmes complexes, est un - une complexité élevée et les indicateurs de fiabilité et de coût associés. Par conséquent, les suspensions adaptatives sont utilisées dans le segment haut de gamme ou en option.

Les algorithmes de travail et un ensemble d'équipements sont de plus en plus complexes et améliorés. L'objectif principal du développement dans le domaine des suspensions adaptatives actives est d'obtenir un repos maximal de la carrosserie de la voiture, quel que soit ce qui arrive aux roues et à leurs masses non suspendues associées. Dans ce cas, les quatre roues doivent constamment maintenir le contact avec la route, maintenant la voiture sur une trajectoire donnée.