Linear actuator

Actionneur MMA et électronique multi-canal pour le contrôle électro-hydraulique des soupapes dans les amortisseurs

Le système sur mesure, contenant 4 actionneurs électromagnétiques miniatures combinés à un contrôleur dédié à quatre canaux, est conçu pour fournir des solutions pratiques aux ingénieurs recherchant une adaptabilité accrue dans les applications automobiles. Ce système sur mesure permet des ajustements en temps réel des amortisseurs depuis l'intérieur du véhicule - une fonctionnalité qui peut grandement aider à ajuster la dynamique de suspension pour différentes conditions routières et préférences de conduite.

Meilleures performances

Réponse hydraulique
rapide

Très grande
acceleration

Intégration
facile

Problème et approche

Les systèmes de suspension modernes des voitures sont de plus en plus sollicités pour offrir à la fois flexibilité et confort. La capacité à s'adapter est généralement obtenue en modifiant les réglages des amortisseurs ou la hauteur de conduite à l'aide de commandes électroniques à l'intérieur de la voiture, comme des boutons ou des écrans tactiles. Ces commandes manipulent une valve ou une restriction dans l'amortisseur, modifiant ainsi son comportement. Cette ajustement peut se traduire par une réaction plus douce ou plus ferme de la voiture lorsqu'elle rencontre différentes surfaces de route, telles que des pavés. La plupart des voitures offrent trois réglages : "Confort", "Normal" ou "Sport".

Par le passé, les systèmes de suspension sur mesure avec amortisseurs réglables reposaient sur des vannes mécaniques actionnées manuellement. Ces vannes devaient être ajustées sous le capot de la voiture à l'aide d'outils tels qu'une clé Allen. Cela signifiait que les modifications ne pouvaient pas être apportées en conduisant.

La prochaine génération de systèmes de suspension du marché secondaire vise à remédier à cette limitation en permettant des réglages des amortisseurs depuis l'intérieur de la voiture. En réponse à ce défi, notre équipe a développé une solution qui s'intègre parfaitement aux plateformes existantes et peut résister aux défis des environnements automobiles.
Diverses discussions techniques ont conduit à la décision stratégique d’utiliser la technologie MMA (Moving Magnet Actuator) pour le contrôle des vannes hydrauliques. Ce projet nécessitait l'intégration d'un actionneur de vanne hydraulique électromagnétique compact dans le système, ainsi qu'un contrôleur d'entraînement électromagnétique à quatre canaux (un pour chaque roue).

L'intégration de la technologie MMA dans le circuit hydraulique de l'amortisseur a fourni la solution la plus compacte, garantissant des performances optimales de l'amortisseur. Le principal défi consistait à permettre le bon fonctionnement du MMA dans les fluides hydrauliques et à résister aux pressions hydrauliques fluctuant dynamiquement en fonction des différentes conditions routières.

Linear voice coil actuator
Linear actuator
Linear voice coil actuator

Résultats du projet

En ce qui concerne l'aspect de la commande électronique, un contrôleur de courant spécialisé à 4 canaux a été développé. Ce contrôleur était équipé de 2 commutateurs rotatifs, offrant chacun 10 réglages distincts, assurant un contrôle individualisé sur les configurations des amortisseurs avant et arrière.

Des tests approfondis en laboratoire ont validé la stabilité et la fiabilité de l'actionneur du contrôleur de vanne hydraulique dans l'unité d'amortisseur. Des capteurs externes ont été utilisés, soumettant le système à des températures élevées pour reproduire des scénarios défavorables.

Pendant une période de 2 ans, un test sur le terrain approfondi a été réalisé en intégrant l'actionneur MMA et l'électronique multicanal dans une voiture de sport BMW M3. Le parcours comprenait environ 40 000 km de conduite dans des conditions diverses. Notamment, le système a démontré des performances impeccables tout au long de cette période, sans aucun problème identifié.

En conséquence, le produit du système de suspension a été introduit avec succès sur le marché, mettant en évidence le succès de ce projet.

Paramètres

L'actionneur devait faciliter une surface d'étanchéité hydraulique et un système de guidage précis avec une course de 5 mm. Il devait résister à un environnement exigeant d'huile hydraulique sous une pression maximale de 19 bars. De plus, l'actionneur devait maintenir un contrôle de position précis sans dépendre de capteurs externes, même à des températures ambiantes atteignant 100 degrés Celsius.

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