Brevet FR2742542A1 — publié le 19970620

L'invention est relative à un dispositif et à un procédé pour le diagnostic de l'état d'éléments de suspension notamment oléopneumatique d'un véhicule à chenilles ou à roues. Elle se rapporte plus précisément au contrôle de la raideur de suspension de ces éléments pourvus d'une roue ou d'un galet qui roule sur le sol ou sur un tronçon de chenille appliqué sur le sol, et qui est mobile à peu près verticalement en étant relié par des organes de liaison mécaniques ou hydromecaniques à un ressort maintenu sur la structure I() du véhicule. Ce ressort est par exemple pneumatique et relié par un transmetteur hydraulique à un bras portant la roue ou le galet et pivotant sur un axe transversal du véhicule. La raideur en question augmente lorsque le ressort se comprime, donc lorsque le galet ou la roue s'élève par rapport à la structure du véhicule. Par suite le contrôle de la raideur s'effectue généralement pour une position déterminée du galet ou de la roue, donc des organes de liaison. Ainsi un procédé connu de contrôle de la suspension d'un véhicule à chenilles consiste à soulever le véhicule puis à retirer la chenille associée aux éléments de suspension à contrôler, de manière que le galet de chaque élément s'abaisse jusqu'à une position inférieure déterminée par mise en appui d'un des organes de liaison correspondants sur une butée de détente; puis une mesure de la pression dans le ressort pneumatique et/ou dans le transmetteur hydraulique révèle une valeur qui est comparée à une valeur de pression requise connue pour cette position du galet; un écart notable éventuel entre ces deux valeurs est significatif d'une raideur incorrecte du ressort pneumatique, donc d'un état o défectueux de l'élément de suspension. Une telle méthode de contrôle s'avère particulièrement longue à réaliser et coûteuse à cause de la levée du véhicule et du retrait -puis du remontage- de la chenille, nécessitant un matériel d'autant plus conséquent et une dépense d'énergie d'autant plus importante que le véhicule est plus lourd et muni d'un plus grand nombre d'éléments de suspension, ce qui est en particulier le cas des chars de combat. 2 2742542 L'invention vise à éviter ces inconvénients en proposant un dispositif et un procédé qui permettent de diagnostiquer l'état des éléments de suspension en question sans lever le véhicule et, dans le cas d'un véhicule à chenilles, sans retirer celles-ci. A cet effet, le procédé selon l'invention consiste à détecter, à l'arrêt du véhicule posé sur le sol, la position du galet ou de la roue, ou d'un organe de liaison associé, par rapport à la structure du véhicule, I'effort exercé par le galet ou la roue sur la chenille ou sur le sol, et de préférence aussi la température du ressort s'il est pneumatique, puis à comparer cet effort à celui requis préétabli correspondant à la position détectée et éventuellement a la température détectée. Le dispositif selon l'invention permettant de mettre en oeuvre ce i5 procédé comporte au moins un capteur pour la détection de position en question, un capteur d'effort placé sous le galet ou la roue, et de préférence un capteur de température associé au ressort s'il est pneumatique. Suivant quelques agencements préférés de ce dispositif et de ce procédé: - dans le cas d'un véhicule à chenilles, le capteur d'effort est fixé sur un tronçon de chenille appliqué sur le sol; - la détection de position s'effectue au moyen de deux capteurs d'inclinaison respectivement disposés sur un bras de liaison et sur la structure du véhicule; - les valeurs mesurées par les capteurs sont introduites dans un calculateur ou un ordinateur chargé d'un logiciel spécifique dans lequel 3. sont mémorisées et modélisées les valeurs requises de l'effort exercé par le galet ou la roue en fonction de sa position et éventuellement de la température du ressort s'il est pneumatique. Un mode de réalisation du dispositif selon l'invention est décrit ci- après, avec référence aux dessins annexés parmi lesquels: - la figure 1 est une vue latérale simplifiée d'une partie d'un véhicule à suspension oléopneumatique équipé du dispositif, 3 2742542 - et la figure 2 est un exemple d'affichage sur l'écran d'un micro- ordinateur faisant partie du dispositif. On voit sur la figure 1 une portion inférieure latérale 1 d'un véhicule chenillé tel qu'un char de combat comportant de chaque côté, entre des tronçons inférieur 2a et supérieur 2b d'une chenille 2, plusieurs éléments de suspension 4 dont un seul est visible ici. I() Cet élément 4 comporte un support 6 fixé à la structure 8 du véhicule et un bras longitudinal 10 qui pivote sur ce support autour d'un axe XX transversal au véhicule et qui porte à son extrémité libre un galet 12 destiné à rouler sur le tronçon inférieur 2a de la chenille appliqué sur le sol 13. Le bras 10 relie de façon connue le galet 12 à au moins un ressort pneumatique 14 par l'intermédiaire d'un transmetteur hydraulique 16 muni d'un piston et d'un amortisseur. Le ressort 14 contenant du gaz comprimé est généralement à peu près sphérique et désigné sphère de suspension. La pression du gaz dans la sphère 14 provoque, dans le support 6, une poussée sur le bras tendant à le faire pivoter vers le bas, ainsi que le galet, celui-ci exerçant par suite un effort vertical F sur le tronçon inférieur de la chenille. Cet effort varie, comme la pression de gaz dans la sphère, en fonction de la position de pivotement du bras selon une raideur de suspension d'autant plus élevée que le gaz est plus comprimé et donc que le bras et le galet sont plus hauts par rapport à la structure du véhicule et que la sphère est plus chaude. 3.0 Une déficience éventuelle de l'élément de suspension, due généralement à une perte pression du gaz ou à une fuite de liquide du transmetteur 16, se traduit par une diminution de cette raideur, et donc de l'effort F exercé par le galet. -35 Pour pouvoir détecter cette déficience en toute position d'utilisation du véhicule sur le sol, le dispositif comprend au moins un capteur sensible à la position en hauteur du galet, par exemple deux capteurs d'inclinaison 18 et 20 disposés respectivement sur le bras et sur la 4 2742542 structure du véhicule, un capteur de température 22 -désigné sonde- associé à la sphère et relié à un indicateur 24, un capteur d'effort 26 - désigné cellule- fixé de façon aisément amovible sur le tronçon inférieur 2a de la chenille, et un micro-ordinateur 28 qui peut être relié aux quatre capteurs - par exemple par câbles, radio ou télémétrie- de manière à recevoir des signaux S1, S2, S3, S4 qu'ils émettent respectivement, et chargé d'un logiciel spécifique apte à traiter ces signaux selon les opérations indiquées ci-après. I() Les capteurs 18 et 20 mesurent les inclinaisons par rapport à l'horizontale d'une face du bras 10 et d'une face de la structure 8, et le micro-ordinateur déduit des signaux correspondants S1 et S2 des valeurs d'angles V1 et V2 dont la différence est représentative de la position de pivotement du bras. La cellule 26 fixée à la chenille pour la durée du contrôle est placée, en faisant avancer ou reculer légèrement le véhicule, sous le galet 12 de manière à être interposée verticalement entre celui-ci et le tronçon 2a de la chenille, et à capter l'effort F du galet, d'o résulte un signal S4 que ) l'ordinateur traduit par une valeur V4 de cet effort. De même, le signal S3 de la sonde 22 est introduit dans l'ordinateur, qui le traduit par une valeur V3 de la température mesurée de la sphère. Ces valeurs mesurées Vl, V2, V3, V4 sont affichées sur un écran (30) ainsi qu'une valeur théorique V5 de l'effort requis c'est-à-dire de l'effort que procurerait un élément de suspension en parfait état pour la même position du bras et la même température que celles mesurées. Cette valeur V5 est extraite d'informations mémorisées dans l'ordinateur, 3o o sont modélisées les valeurs requises de cet effort en fonction des valeurs représentatives de la position de pivotement du bras et de la température. Enfin, l'ordinateur compare la valeur mesurée V4 de l'effort F a celle requise V5; l'écart E entre ces valeurs est affiché sur l'écran ainsi que le diagnostic D qui s'en déduit: si cet écart entre l'effort mesuré et l'effort requis (et par suite entre la raideur de suspension effective et celle requise) est supérieur à un seuil déterminé, I'état de l'élément de 2742542 suspension est estimé déficient. Deux seuils peuvent être prévus, correspondant respectivement à un réajustement des quantités et des pressions de gaz ou de liquide, et à une nécessité de déposer l'élément de suspension. Diverses variantes du dispositif et du procédé susmentionné sont envisageables. Ainsi les capteurs, au lieu d'être reliés à l'ordinateur, peuvent être associés à des indicateurs 24, 18a, 20a, 26a affichant respectivement les valeurs mesurées V1, V2, V3 et V4, qui sont alors lues IW et introduites manuellement dans l'ordinateur par un clavier. L'emploi du capteur de température peut dans certains cas être évité, notamment si le diagnostic s'effectue dans des conditions de température connues ou au moins approximativement déterminées i5 autrement que par un capteur tel que la sonde 22. Cet emploi est même inutile dans le cas o les éléments de suspension comportent des ressorts non pneumatiques. Par ailleurs, un dispositif équivalent à celui décrit ci-dessus peut être adapté au contrôle d'éléments de suspension de véhicules à roues. Dans leurs divers modes de réalisation, le dispositif et le procédé selon l'invention permettent un diagnostic particulièrement rapide de plusieurs éléments de suspension équipant un véhicule, et ils s'avèrent surtout avantageux lorsqu'il s'agit d'un véhicule très lourd tel qu'un char de combat ou autre gros véhicule à chenilles ou à roues, puisque le contrôle de suspension s'effectue en laissant le véhicule sur le sol et que le passage du capteur d'effort d'une position sous le galet ou la roue d'un élément de suspension à une position sous le galet ou la roue d'un autre élément de suspension ne nécessite qu'un simple déplacement du véhicule sur le sol. 6 2742542 REVENDICATIONS 1 - Procédé pour le diagnostic de l'état d'éléments de suspension d'un véhicule à chenilles ou à roues, chaque élément (4) étant pourvu d'une roue qui roule sur le sol (13) ou d'un galet (12) qui roule sur un tronçon de chenille (2a) appliqué sur le sol, et qui est mobile à peu près verticalement en étant relié par des organes de liaison mécaniques ou hydromécaniques (10,16) à un ressort (14) maintenu sur la structure (8) I( du véhicule, caractérisé en ce qu'il consiste à détecter, à l'arrêt du véhicule posé sur le sol, la position du galet (12) ou de la roue, ou d'un organe de liaison associé (10), par rapport à la structure (8) du véhicule, I'effort (F) exercé par le galet (12) sur la chenille (2) ou par la roue sur le sol (13), et de préférence aussi la température du ressort s'il est pneumatique (14), puis à comparer cet effort à celui requis préétabli correspondant à la position détectée et éventuellement à la température détectée. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les valeurs détectées relatives à la position en question, à l'effort (F) du galet (12) ou de la roue, et éventuellement à la température du ressort (14), sont introduites manuellement ou automatiquement dans un calculateur ou un ordinateur (28) apte à comparer rl'effort (F) mesuré à l'effort requis, et à afficher le diagnostic résultant de cette comparaison. 3 - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un capteur (18,20) pour la > détection de position du galet (12) ou de la roue, ou d'un organe de liaison (10) associé, un capteur d'effort (26) placé sous le galet (12) ou la roue, et de préférence un capteur de température (22) associé au ressort (14) s'il est pneumatique. 4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que, le véhicule étant à chenilles (2), le capteur d'effort (26) est fixé sur un tronçon de chenille (2a) appliqué sur le sol. 7 2742542 - Dispositif selon l'une des revendication 3 et 4, caractérisé en ce que, les organes de liaison comprenant un bras (10) portant un galet (12) et pivotant sur un axe transversal XX de la structure (8) du véhicule, la position de pivotement du bras (10) est détectée au s moyen de deux capteurs d'inclinaison (18,20) respectivement disposés sur le bras et sur la structure; 6 - Dispositif selon l'une des revendications 3 à 5, pour la mise en oeuvre du procéde selon la revendication 2, I( caractérisé en ce qu'il comporte en outre un calculateur ou un ordinateur (28) chargé d'un logiciel spécifique dans lequel sont mémorisées et modélisées les valeurs requises (V5) de l'effort (F) exercé par le galet ou la roue en fonction de sa position et éventuellement de la température du ressort (14), et dans lequel peuvent être d'une part introduites les valeurs Is (V1, V2, V3, V4) mesurée par les capteurs (18,20,22,26), et d'autre part comparées les valeurs mesurée V4 et requise V5 de l'effort F. 7 - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé ce que les capteurs (18, 20,22,26) sont reliés au calculateur ) ou à l'ordinateur (28) par câbles, par radio ou par télémétrie permettant d'introduire dans ce dernier (28) les valeurs (V1,V2,V3,V4) mesurées.