Brevet FR2935420A1 — publié le 20100305

PROCEDE DE LIMITATION D'UNE FORCE DE FERMETURE D'UN OUVRANT MOTORISE La présente invention concerne un procédé de limitation d'une force de fermeture d'un ouvrant motorisé sur une ligne d'étanchéité de véhicule automobile, tel qu'une vitre de lève-vitre dans un joint de porte, ou encore un toit ouvrant/oscillant. une porte latérale coulissante motorisée. une porte battante motorisée (hayon ou couvercle de malle), etc. En particulier, un lève-vitre motorisé permet d'ouvrir ou de fermer, par une vitre, une ouverture située dans une porte de véhicule automobile. Pendant la fermeture de la vitre. le bord supérieur de la vitre pénètre par exemple dans un joint situé en haut de l'ouverture de la porte. La force nécessaire à la montée de la vitre dans un cadre de porte. dite force de transfert, est sensiblement constante avant que le bord supérieur de la vitre n'atteigne le joint. Une force supplémentaire, dite force de fermeture, est la force ajoutée à la force de transfert pour permettre la pénétration de la partie supérieure de la vitre dans le joint afin de fermer complètement la vitre, puis pour permettre l'écrasement du joint par le bord supérieur de la vitre, afin d'assurer l'étanchéité à l'air et à l'eau. La somme de la force de transfert et de la force de fermeture est dite force totale. Lorsque le joint est écrasé de sorte que sa force de réaction ne permette plus à la vitre d'avancer, la vitre est soumise à une force dite de blocage. Elle est alors en butée haute mécanique. Toutefois. la force de blocage dépend de la tension d'alimentation du moteur électrique du lève-vitre. Ainsi. si la vitre a été fermée lorsque le moteur du véhicule automobile était éteint. la vitre a atteint une position de butée mécanique. En cas d'augmentation de la tension d'alimentation du moteur électrique du lève-vitre, par exemple lorsque le moteur du véhicule automobile est en marche. la force de blocage augmente. Or. la vitre étant en butée mécanique, l'augmentation de tension se traduit par une augmentation des contraintes mécaniques sur les composants du lève-vitre se trouvant entre le moteur électrique du lève-vitre et la vitre. comme par exemple les curseurs, et. pour un lève-vitre à câble, les poulies, le tambour et les câbles. Cet excès de force de blocage n'apporte pas d'avantage pour l'étanchéité et limite inutilement la durée de vie du lève-vitre. Il est donc avantageux de limiter la force de fermeture afin d'augmenter la durée de vie du lève-vitre. FR dr Un lève-vitre comprend un moteur électrique adapté à entraîner une vitre en montée ou en descente. Nous décrirons le cas où la vitre permet de fermer une ouverture pratiquée dans une porte de véhicule automobile. Dans ce cas. la vitre comprend un bord supérieur adapté à pénétrer dans un joint situé en haut de ladite ouverture pratiquée dans la porte d'un véhicule automobile. Toutefois. l'invention concerne également les vitres actionnées par des lève-vitres motorisés dans des portes sans cadre. Dans ce cas-là, le bord supérieur de la vitre pénètre dans un joint situé dans le pavillon du véhicule automobile. Le moteur électrique du lève-vitre applique à la vitre, par l'intermédiaire de différents composants du lève-vitre, tels que par exemple, dans le cas d'un lève-vitre à câble, des poulies, des curseurs, etc., une force. Cette force permet à la vitre de monter ou de descendre afin de dégager ou de fermer l'ouverture pratiquée dans la porte d'un véhicule automobile. La force appliquée à la vitre par le moteur électrique est directement corrélée aux conditions de fonctionnement du moteur électrique. Ainsi. dans le procédé de limitation de la force de fermeture, la force appliquée à la vitre par le moteur électrique est déterminée en fonction de la vitesse du moteur électrique et de la tension appliquée au moteur électrique. La force est donc déterminée de façon simple en corrélation directe avec le moteur électrique du lève-vitre. La force appliquée à la vitre est déterminée à chaque instant pendant le fonctionnement du lève-vitre. Ainsi, la valeur de la force est disponible à chaque instant. Cela permet de sélectionner des valeurs de force intéressantes pour le procédé, en particulier la valeur de la force appliquée à la vitre juste avant que le bord supérieur de la vitre ne pénètre dans la zone de joint et la valeur de la force R 'Arcs vtç '0110,27010,--u u 420-dcmvndt FR doc - 01 - I R 0') - 4:10 appliquée à la vitre lorsque le bord supérieur de la vitre est dans la zone de joint ou écrase le joint. Le procédé de limitation de la force de fermeture comprend également une étape de mesure continue de la position de la vitre. Ainsi, la position de la vitre est également connue à chaque instant. Cela permet également de sélectionner des valeurs de force intéressantes pour le procédé, en particulier la valeur de la force appliquée à la vitre juste avant que le bord supérieur de la vitre ne pénètre dans la zone de joint et la valeur de la force appliquée à la vitre lorsque le bord supérieur de la vitre est dans la zone de joint ou écrase le joint. Ainsi, la vitesse peut être déterminée en fonction de la force, comme représenté sur les figures 2 et 3, par dérivation de la position. Sur la figure 1. la vitre commence à monter vers le joint de porte au point O. La vitre est soumise à une force de transfert, qui permet la montée de la vitre avant qu'elle n'atteigne le joint. Comme le montre la figure 1, la force de transfert est sensiblement constante. Entre les points O et A, la fenêtre est au moins partiellement ouverte. Au point A, le bord supérieur de la vitre atteint le joint. Entre les points A et B. le bord supérieur de la vitre est dans la zone de joint. La pénétration du bord supérieur de la vitre dans la zone de joint permet de fermer complètement l'ouverture pratiquée dans la porte du véhicule automobile, mais sans en assurer l'étanchéité. Comme le montre la figure 1, la force appliquée à la vitre pour que celle-ci puisse pénétrer dans la zone de joint, dite force de pénétration, augmente par rapport à la force de transfert pour vaincre les forces de frottement contre les côtés du joint. Au point B. le bord supérieur de la vitre atteint le fond du joint. Comme le montre la figure 1, la force appliquée à la vitre pour que celle-ci puisse comprimer le joint. dite force d'écrasement, est encore plus élevée que la force de pénétration. Cela permet d'assurer l'étanchéité de l'ouverture pratiquée dans la porte du véhicule automobile. Toutefois, une force d'écrasement minimum non nulle est nécessaire pour assurer l'étanchéité de l'ouverture. Le procédé de limitation comprend une étape de calcul de la force de fermeture à chaque instant de la montée de la vitre. La force de fermeture est calculée par différence entre la force appliquée à la vitre lorsque le bord supérieur de la vitre est situé dans la zone de joint ou écrase le joint, dite force totale. et la force de transfert Ft. Lorsque la force de fermeture atteint une valeur prédéterminée Ff, le moteur électrique du lève-vitre est arrêté. La valeur prédéterminée Ff est une constante. Cette constante est fournie par l'utilisateur du procédé, par exemple par un constructeur automobile. Cette valeur prédéterminée est de préférence suffisante R '.11 c!s'_' mnu._'n% --06 S2n-demande PR dos -(jI 19'OS - 16 0') - 5.'10 pour que l'ouverture pratiquée dans la porte du véhicule automobile soit complètement fermée et étanche à l'air et à l'eau. La valeur prédéterminée Ff correspond en général à la force de fermeture minimale définie par l'utilisateur du procédé. Ainsi, la force de fermeture ne dépend pas des conditions climatiques ou des conditions de fonctionnement du véhicule automobile, comme on va le voir plus loin avec les figures 2 et 3. La force totale à l'arrêt du moteur électrique, lorsque la force de fermeture atteint la valeur prédéterminée Ff, est la somme de la force de transfert Ft et de la valeur prédéterminée Ff. La force totale à l'arrêt du moteur électrique est dite force de butée haute logicielle Fbhl, ou encore force de fermeture logicielle. La force de butée haute logicielle Fbhl est inférieure à la force de blocage Fb aux tensions usuelles (voir figures). La force de blocage est la force appliquée à la vitre quand celle-ci est en butée mécanique, c'est-à-dire quand le joint est écrasé par le bord supérieur de la vitre de sorte que la force de réaction du joint ne permette plus à la vitre d'avancer. Lorsque la force de butée haute logicielle Fbhl est appliquée à la vitre, la vitre est en position de butée haute logicielle ou encore en position de fermeture logicielle. Au point C de la figure 1, la vitre est en position de butée haute logicielle. La butée haute logicielle est inférieure à la butée mécanique : Fbhl est inférieure à Fbl ou Fb2. Fbl et Fb2 sont des forces de blocages pour deux tensions différentes. Fbl correspond par exemple à une tension appliquée au moteur électrique du lève-vitre de 14V et Fb2 de 16V. Ainsi, dans la zone d'étanchéité. la force de blocage augmente très rapidement alors que le bord supérieur de la vitre ne progresse que très peu dans le joint. C'est pourquoi il est important de limiter la force de fermeture afin d'augmenter la durée de vie du lève-vitre. En cas d'augmentation de la tension d'alimentation du moteur, par exemple lorsque le moteur du véhicule automobile est en marche, le procédé de limitation de la force de fermeture permet d'éviter les contraintes mécaniques sur les composants du lève-vitre se trouvant entre le moteur électrique du lève-vitre et la vitre, comme par exemple les curseurs. les poulies, le tambour pour un lève-vitre à câbles. Ainsi, si la vitre a été fermée lorsque le moteur du véhicule automobile était éteint, la vitre a atteint une position de butée haute logicielle. En cas d'augmentation de la tension d'alimentation du moteur électrique du lève-vitre, par exemple si un utilisateur commande de nouveau la montée de la vitre lorsque le moteur du véhicule automobile est en marche. la vitre va rester en position de butée haute logicielle et n'entraînera donc pas de contraintes supplémentaires sur les éléments du lève-vitre. R _ •..( "ArpùUUnX',:-dcinaiidd FR do, - nn ns - I'n%-r, N La figure 2 montre une courbe représentant la vitesse du moteur électrique du lève-vitre en fonction de la force appliquée à la vitre en cas de fluctuation de la tension d'alimentation du moteur électrique. Deux tensions d'alimentation différentes Ul et U2 du moteur électrique, U2 étant supérieure à u 1, entraînent des vitesses de transfert correspondantes S1 et S2 différentes. En particulier, plus la tension d'alimentation est élevée, plus la vitesse est élevée. En revanche. la force de transfert Ft ne varie pas avec la tension d'alimentation du moteur électrique. Ainsi, la force de butée haute logicielle, qui est la somme de la force de transfert Ft et de la valeur prédéterminée Ff de force de fermeture. ne varie pas avec la tension d'alimentation. Comme on le voit sur la figure 2. la force de blocage Fb augmente avec la tension d'alimentation du moteur électrique du lève-vitre, mais pas la force de butée haute logicielle Fbhl. La figure 3 représente une courbe représentant la vitesse du moteur électrique du lève-vitre en fonction de la force appliquée à la vitre en cas de fluctuation de température. Pour une tension U d'alimentation du moteur électrique, deux températures Tl et 1'2. '1.1 étant supérieure à T2, entraînent des vitesses de transfert correspondantes ST, et ST2 différentes et des forces de transfert Ft-ri et Ftr, différentes. En particulier. plus la température diminue, plus la vitesse diminue et plus la force de transfert augmente. La force de butée haute logicielle, qui est la somme de la force de transfert Ft et de la valeur prédéterminée Ff de force de fermeture, augmente quand la température diminue. Mais, comme on le voit sur la figure 3, la force de butée haute logicielle Fbhlä pour la température la plus élevée reste très inférieure à la force de blocage Fb. Cela permet d'éviter les contraintes mécaniques sur les composants du lève-vitre se trouvant entre le moteur électrique du lève-vitre et la vitre. En effet, la valeur prédéterminée Ff de la force de fermeture est choisie de façon à ce qu'elle soit à la fois suffisante pour assurer l'étanchéité de l'ouverture et pas trop importante pour permettre que la force de butée haute logicielle soit toujours inférieure à la force de blocage, et cela quelles que soient les conditions, en particulier de température. Par ailleurs. la position de la butée haute logicielle est enregistrée à chaque fois que le moteur électrique du lève-vitre est arrêté selon le procédé de limitation de la force de fermeture. L'enregistrement de la position de la butée haute logicielle est utile en particulier lorsque le lève-vitre est actionné pour remonter la vitre alors que le bord supérieur de la vitre est déjà dans la zone de joint ou écrase le fond du joint. En effet, dans ce cas-là. la force de fermeture ne peut pas être calculée puisque la force de transfert n'est pas connue. Lorsque la vitre est actionnée pour être fermée R Rre ets 2'snUC,,;Ri,--1i3nA?,-.1en andc 1 R da. - n fR . 16 OJ - 7 I O alors que le bord supérieur de la vitre est situé dans la zone de joint ou écrase le joint. la vitre est positionnée à la position haute logicielle enregistrée en dernier lieu. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux exemples et au mode de réalisation décrits et représentés, mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art. Ainsi, comme mentionné plus haut, le procédé de limitation d'une force de fermeture s'applique aussi bien à une vitre de lève-vitre motorisé qu'à un toit ouvrant/oscillant motorisé, une porte latérale coulissante motorisée, une porte battante motorisée (hayon ou couvercle de malle), etc. R:H,r.,, A':.-tei :kFRd.,e-1OGOA-1509-A10 REVENDICATIONS1. Procédé de limitation d'une force de fermeture d'un ouvrant motorisé sur une ligne d'étanchéité de véhicule automobile, un système d'entraînement de l'ouvrant 5 motorisé comprenant un moteur électrique d'entraînement de l'ouvrant et l'ouvrant comprenant un bord, le procédé comprenant : - une étape de calcul de la force de fermeture à chaque instant du déplacement de l'ouvrant en fermeture, la force de fermeture étant calculée par différence entre la force appliquée à l'ouvrant lorsque le bord de 10 l'ouvrant est situé dans une zone de la ligne d'étanchéité ou écrase la ligne d'étanchéité, dite force totale, et la force appliquée à l'ouvrant juste avant que le bord de l'ouvrant ne pénètre dans la zone de la ligne d'étanchéité ou écrase la ligne d'étanchéité, dite force de transfert (Ft) ; une étape d'arrêt du moteur électrique d'entraînement de l'ouvrant lorsque la 15 force de fermeture atteint une valeur prédéterminée (Ff). la valeur prédéterminée étant une constante. 2. Procédé selon la revendication 1, comprenant en outre une détermination à chaque instant de la force appliquée à l'ouvrant. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2. dans lequel la force totale et la force de 20 transfert (Ft) sont déterminées en fonction de la vitesse du moteur électrique et de la tension appliquée au moteur électrique. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3. comprenant en outre une étape de mesure continue de la position de l'ouvrant. 5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel l'étape d'arrêt du moteur 25 électrique comprend une étape d'enregistrement de la position de l'ouvrant au moment de l'arrêt du moteur électrique. dite position de fermeture logicielle. 6. Procédé selon la revendication 5. dans lequel. lorsque l'ouvrant est actionné pour être fermé alors que le bord de l'ouvrant est situé dans la zone de la ligne d'étanchéité ou écrase la ligne d'étanchéité, l'ouvrant est positionné à la position de 30 fermeture logicielle enregistrée en dernier lieu. R'.Fn.cl, _"nRU--nftnR_6-dcmanAa FR do,- Ul nn OR. 16 0) -)'10