Brevet FR3097173A1 — publié le 20201218

Description Titre de l'invention : Procédé pour surveiller un état d'usure d'un dispositif d'amortissement [0001] L'invention concerne un procédé pour surveiller un état d'usure d'un dispositif d'amortissement dans un système, selon le préambule de la revendication 1. [0002] Des sièges de véhicules ont généralement des parties qui sont. montées de façon à osciller les unes par rapport aux autres. Par exemple, une disposition d'oscillation verticale est prévue, selon laquelle une première partie conçue en tant que partie supérieure du siège de véhicule est montée de manière oscillatoire au moyen d'un cadre en ciseaux de façon à osciller par rapport à une seconde partie conçue en tant que partie inférieure du siège de véhicule. Une disposition d'oscillation horizontale est également possible. Cependant, la présente invention est expliquée à l'aide d'une disposition d'oscillation verticale. [0003] En plus du cadre en ciseaux, un ressort, par exemple sous la forme d'un ressort pneumatique, hydraulique et/ou mécanique, et/ou un dispositif d'amortissement, par exemple sous la forme d'un amortisseur hydraulique, sont prévus entre la première et la seconde partie, par exemple. [0004] Par exemple, une première partie du dispositif d'amortissement est fixée à la première partie du siège de véhicule et une seconde partie du dispositif d'amortissement est fixée à la seconde partie du siège de véhicule, la première partie et la seconde partie du dispositif d'amortissement étant disposées de manière déplaçable l'une par rapport à l'autre. Par exemple, la première partie du dispositif d'amortissement sous la forme d'un piston est disposée sur la partie supérieure du siège de véhicule et la seconde partie du dispositif d'amortissement sous la forme d'un cylindre est disposée sur la partie inférieure du siège de véhicule. Un mouvement de la partie supérieure par rapport à la partie inférieure conduit à un mouvement vers le haut et vers le bas du cadre en ciseaux. En même temps, le piston du dispositif d'amortissement est déplacé dans et hors du cylindre du dispositif d'amortissement. L'énergie de ce mouvement est convertie en chaleur dans le dispositif d'amortissement. [0005] Cependant, le dispositif d'amortissement en particulier s'use au cours du temps, ce qui est associé à une perte des performances d'amortissement. Dans l'état antérieur de la technique, il est connu de remplacer le dispositif d'amortissement par un nouveau dispositif d'amortissement après une certaine durée de vie prédéterminée, mais sans tenir compte de la charge réelle du dispositif d'amortissement. [0006] L'objectif de la présente invention est donc de développer un procédé qui permet une 2 déclaration quantitative de l'usure réelle du dispositif d'amortissement. [0007] L'objectif est atteint selon les caractéristiques de la revendication 1. [0008] Un procédé pour surveiller un état d'usure d'un dispositif d'amortissement dans un système est proposé, le système comportant : [0009] un siège de véhicule ayant une première partie, laquelle est montée de manière dé- plaçable dans au moins une direction par rapport à une seconde partie, [0010] le dispositif d'amortissement pour amortir des oscillations étant disposé entre la première partie et la seconde partie, [0011] comportant en outre un premier capteur pour déterminer une position relative ins- tantanée de la première partie par rapport à la seconde partie par rapport à une position relative initiale prédéterminée, [0012] caractérisé par les étapes de procédé suivantes : [0013] (101) définir une fonction de déplacement par rapport à la position relative de la première partie par rapport à la seconde partie en fonction du temps ; [0014] (102) déterminer une valeur actuelle de la fonction de déplacement à un premier instant temporel ; [0015] (103) déterminer une quantité de la valeur actuelle de la fonction de déplacement ; [0016] (104) répéter les étapes (102) et (103) dans chaque cas après un intervalle de temps déterminé jusqu'à un dernier instant temporel prédéterminable et déterminer ainsi les quantités à chaque instant temporel ; [0017] (105) déterminer une somme de toutes les quantités ; [0018] (106) comparer la somme à une première limite prédéterminée. [0019] Ainsi, il est fait référence au déplacement réellement accompli, lequel est accompli dans le dispositif d'amortissement. Par exemple, le déplacement réellement accompli est le déplacement que le piston réalise pal- rapport au cylindre. Pour empêcher des valeurs positive et négative du déplacement de s'annuler mutuellement, la quantité est formée comme décrit ci-dessus. Une valeur actuelle de la fonction de déplacement est déterminée à chaque instant temporel pertinent et traitée ultérieurement tel que décrit. A la fin, une comparaison est faite entre la somme des quantités et une première limite prédéterminée. Par exemple, si cette comparaison indique que la somme est égale ou supérieure à la première limite prédéterminée, un message peut être délivré (par exemple, par l'intermédiaire d'un affichage ou d'un code d'erreur de l'unité de commande de véhicule), recommandant que le dispositif d'amortissement soit remplacé prochainement. Si cette comparaison conduit, par exemple, au fait que la somme est inférieure à la première limite prédéterminée, aucun message n'est délivré. [0020] 11 doit être pris en compte que le déplacement doit toujours être considéré comme la position relative de la première partie par rapport à la seconde partie. Par conséquent, il n'est pas pertinent de réaliser le procédé selon l'invention si uniquement la première 3 partie ou les deux parties se déplacent. [0021] De préférence, le premier capteur est configure au moyen d'un capteur d'angle de rotation placé au niveau du point de pivotement central du cadre en ciseaux ou par un capteur pour déterminer la position verticale de la première partie par rapport à la seconde partie. Ainsi, une détection de changement temporel de la position de hauteur de la première partie par rapport à la seconde partie est possible indirectement en déterminant l'angle de rotation ou directement. [0022] Il va sans dire qu'un dispositif de commande de niveau supérieur est de préférence fourni, lequel réalise la détermination des données, la comparaison et/ou le message. [0023] La fonction de déplacement est de préférence choisie parmi une position relative, une vitesse, un produit de la position relative et de la vitesse, et une accélération dans chaque cas de la première partie par rapport à la seconde partie. [0024] La détermination d'usure peut ainsi être basée sur diverses quantités, dont chacune est basée sur le déplacement réalisé par la première partie par rapport à la seconde partie, le déplacement réalisé étant équivalent à une position relative instantanée de la première partie par rapport à la seconde partie en comparaison avec une position relative initiale de la première partie par rapport à la seconde partie. Il est bien connu que la vitesse est la dérivée première dans le temps du déplacement et l'accélération est la dérivée seconde dans le temps du déplacement et simultanément la dérivée première dans le temps de la vitesse. [0025] L'énergie qui est convertie en chaleur dans le dispositif d'amortissement résulte, comme expliqué ci-dessus, du mouvement des deux parties du dispositif d'amortissement l'une par rapport à l'autre. L'énergie W d'un dispositif d'amortissement tel qu'un amortisseur de choc déplaçable de manière linéaire peut être calculée comme le produit de la force d'amortissement F et du déplacement s de la première partie du dispositif d'amortissement par rapport à la seconde partie : [0026] W = F - s [0027] La force d'amortissement F est à son tour le produit de la constante d'amortissement d (une constante prédéterminée par la construction du dispositif d'amortissement) et de la vitesse y de la première partie du dispositif d'amortissement par rapport à la seconde partie : [0028] F = d - v [0029] Ainsi, l'énergie W est le produit de la constante d'amortissement d, de la vitesse y et du déplacement s : [0030] W=d-ves [0031] L'énergie, la vitesse et le déplacement dépendent du temps. [0032] Le produit du déplacement et de la vitesse fournit ainsi simultanément une mesure de l'énergie qui a été convertie en chaleur dans le dispositif d'amortissement. Par conséquent, cette valeur est une mesure de l'intensité d'utilisation du dispositif d'amortissement. [0033] Le procédé peut âtre modifié selon un mode de réalisation préféré en fournissant un second capteur sous la forme d'un capteur de température, le procédé comprenant les étapes supplémentaires : [0034] (107) détecter une température actuelle du dispositif d'amortissement ; [0035] (108) comparer la température actuelle du dispositif d'amortissement à une limite de température prédéterminée ; [0036] (109) si la comparaison selon l'étape (109) conduit au fait que la température est su- périeure à la limite de température prédéterminée : déterminer un quotient respectif de la première limite prédéterminée et d'un facteur de correction prédéterminé ayant une valeur supérieure à 1, et définir le quotient déterminé comme la première limite prédéterminée pour la comparaison selon l'étape (106). [0037] La température est de préférence mesurée en tant que valeur instantanée au milieu d'un temps de fonctionnement quotidien du dispositif d'amortissement. Il est également préférable quand une valeur moyenne de la température sur la totalité ou une partie du temps de fonctionnement quotidien est déterminée et comparée dans l'étape (108) à la limite de température prédéterminée. [0038] Comme décrit ci-dessus, le contexte est que l'énergie cinétique du mouvement du siège de véhicule est convertie en chaleur dans le dispositif d'amortissement. En conséquence, le dispositif d'amortissement se réchauffe au moins en partie. En particulier, un fluide d'amortissement se réchauffe, qui est généralement de l'huile. Cependant, le chauffage a un effet négatif sur la durée de vie des joints en matière plastique et la viscosité de l'huile dans l'amortisseur. Par conséquent, il est proposé de fixer en outre un capteur de température au dispositif d'amortissement. Ainsi, l'influence de la température peut être prise en compte dans le calcul d'usure en tant que facteur de correction pour un vieillissement plus rapide. [0039] Selon un mode de réalisation préféré, la limite de température est de 60°C et le facteur de correction prédéterminé est de 1,5. Si la limite de température est maintenant dépassée, une limite plus petite d'un facteur de 1,5 par rapport à la première limite prédéterminée est définie à la place des limites mentionnées ci-dessus. Ainsi, le dispositif d'amortissement atteint la première limite prédéterminée après un temps plus court, étant donné que le vieillissement plus rapide dû à l'influence de la température est pris en compte. [0040] Des modes de réalisation avantageux peuvent être trouvés dans les revendications dé- pendantes. [0041] Des avantages et des opportunités peuvent être trouvés dans la description suivante en association avec les dessins. [0042] Dans les dessins : [0043] [fig.la] est une vue en perspective d'un siège de véhicule ; [0044] [fig.lb] est une représentation schématique d'un cadre en ciseaux du siège de véhicule selon la Figure la ; [0045] [fig.2a] est un graphique représentant une trajectoire à titre d'exemple de la fonction de déplacement ; [0046] [fig.2b] est une section d'un autre graphique représentant une trajectoire à titre d'exemple de la fonction de déplacement; [0047] [fig.3] est un organigramme représentant une séquence préférée du procédé. [0048] La Figure la représente un système S et plus précisément un siège de véhicule 1 ayant un dossier RL, une partie siège ST et un accoudoir AL. Une première partie 2 (partie supérieure) du siège de véhicule 1 est montée de manière oscillatoire par rapport à une seconde partie 3 (partie inférieure) du siège de véhicule 1 au moyen d'une disposition d'oscillation verticale sous la forme d'un cadre en ciseaux 6. [0049] La Figure 1h représente schématiquement le système sur la base de ce cadre en ciseaux 6, sur lequel un ressort pneumatique 7 et un dispositif d'amortissement 4 sous la forme d'un amortisseur hydraulique sont disposés dans chaque cas entre la première 2 et la seconde partie 3. Dans cc cas, une première partie 41 du dispositif d'amortissement 4 sous la forme d'un piston est fixée à la première partie 2 du siège de véhicule 1 et une seconde partie 42 du dispositif d'amortissement 4 sous la forme d'un cylindre est fixée à la seconde partie 3 du siège de véhicule 1, la première partie 41 et la seconde partie 42 du dispositif d'amortissement 4 étant disposées de façon à être déplaçables l'une par rapport à l'autre. [0050] Dans le présent cas, le système S comprend ainsi le siège de véhicule 1 ayant une première partie 2, qui est montée de manière déplaçable par rapport à une seconde partie 3 dans au moins une direction lz, le dispositif d'amortissement 4 étant disposé pour amortir des oscillations entre la première partie 2 et la seconde partie 3 et, en outre, un premier capteur 5 pour déterminer une position relative instantanée (voir également Figure 2b) de la première partie 2 par rapport à la seconde partie 3 par rapport à une position relative initiale prédéterminée x0. [0051] Dans le présent cas, le premier capteur 5 est configuré au moyen d'un capteur d'angle de rotation disposé au niveau du point de pivotement central 60 du cache en ciseaux 6. [0052] Dans le présent cas, la position relative initiale x0 est définie comme la distance dans la direction lz entre la première partie 2 et la seconde partie 3 dans une position non déviée du cadre en ciseaux, qui peut être définie, par exemple, en ce que les galets mobiles des paliers flottants 81 (voir Figure lb, disposés dans chaque cas à gauche sur la première partie 2 et sur la seconde partie 3) sont dans une position centrale par 6 rapport à une direction de largeur ly. De plus, des paliers fixes 82 sont disposés dans chaque cas à droite sur la première partie 2 et sur la seconde partie 3. [0053] Dans le présent cas, une unité de commande de niveau supérieur CU est prévue, laquelle réalise la détermination des données, la comparaison et un message. Elle reçoit les données en provenance du premier 5 et également en provenance du second capteur 51 et, le cas échéant, transfère un signal sur un dispositif d'affichage 9, sur quoi le dispositif d'affichage 9 transmet un message visuel et/ou acoustique au conducteur. [0054] Le second capteurs] est disposé dans le présent cas sur l'extérieur du dispositif d'amortissement 4 et est configure sous la forme d'un capteur dc température. [0055] Les Figures 2a et 2b montrent, à titre d'exemple, la trajectoire d'une fonction de dé- placement x, y, xy, a dc la première partie 2 par rapport à la seconde partie 3 au cours du temps t. Etant donné que le graphique représenté pourrait représenter toutes les fonctions de déplacement possibles x, y, xy, a, toutes les fonctions de déplacement x, xy, a sont marquées. Ce qui est pertinent pour le présent procédé 100 est la détermination de la zone hachurée, c'est-à-dire l'intégrale de la fonction de déplacement x, xy, a au cours du temps t. Cette intégrale correspond à l'une des sommes !1, ou 4. [0056] La Figure 2b illustre de nouveau l'idée de base de calcul d'intégrale à l'aide de l'exemple d'instants temporels sélectionnés dc manière arbitraire tl à t6, selon laquelle la zone hachurée entre le graphique de fonction et l'axe t peut être divisée en un grand nombre de rectangles étroits, comme cela est bien connu, les bases de tous les rectangles reposant sur l'axe t et les hauteurs des rectangles étant données par les valeurs actuelles xi à x6 au niveau des instants respectifs tl à t6. Dans ce cas, une base a une valeur de l'intégrale dans le temps prédéterminée At. Tandis que les valeurs xi x5 sont positives, la valeur x6 est négative, de telle sorte que la quantité 1x61, qui est incluse dans le calcul de la somme i, est également illustrée ici. [0057] La Figure 3 représente une séquence préférée du procédé 100 pour surveiller un état d'usure du dispositif d'amortissement 4 dans le système S. Le procédé 100 est décrit dans le présent cas sur la base de la section de la fonction de déplacement x (voir également Figure 2b), qui décrit la position relative xi-x6 de la première partie 2 par rapport à la seconde partie 3 en fonction du temps t pendant la période de temps allant de tl à t6. Le procédé 100 a les étapes de procédé suivantes : [0058] (101) définir une fonction de déplacement x par rapport à la position relative x de la première partie 2 pal- rapport à la seconde partie 3 en fonction du temps t; [0059] (102) déterminer une valeur actuelle xl de la fonction de déplacement x à un premier instant temporel tl ; [0060] (103) déterminer une quantité 1x11 de la valeur actuelle xi de la fonction de dé- placement x ; 7 100611 (104) répéter les étapes (102) et (103) dans chaque cas après un intervalle de temps déterminé At jusqu'à un dernier instant temporel prédéterminable t6 et déterminer ainsi les quantités (Ix11, 1x21, 1x61) à chaque instant temporel ((1, t6) ; [0062] (105) déterminer une somme 11 de toutes les quantités (Ix11, 1x21. ....1x61) ; [0063] (106) comparer la somme i à une première limite prédéterminée xg. [0064] Si, à l'étape (106), il est remarqué que la somme 11 est égale ou supérieure à une première limite prédéterminée xg, un message est envoyé au conducteur selon l'étape (106b), cc qui peut conduire à un remplacement du dispositif d'amortissement 4. [0065] Si cc n'est pas le cas, le procédé 100 dans le présent exemple continue à l'étape (102). [0066] En variante, le procédé 100 peut comprendre les étapes supplémentaires après l'étape (106) : [0067] (107) détecter une température actuelle T du dispositif d'amortissement 4 ; [0068] (108) comparer la température actuelle T du dispositif d'amortissement 4 à une limite de température prédéterminée Tg ; [0069] (109) si la comparaison selon l'étape (109) conduit au fait que la température T est supérieure à la limite de température prédéterminée Tg : déterminer un quotient respectif à partir de la première limite prédéterminée xg et d'un facteur de correction prédéterminé ayant une valeur supérieure à 1, et définir le quotient déterminé comme la première limite prédéterminée pour la comparaison selon l'étape (106). [0070] Toutes les caractéristiques divulguées dans les documents de la demande sont re- vendiquées comme étant essentielles à l'invention, à la condition qu'elles sont, individuellement ou en combinaison, nouvelles par rapport à l'état antérieur de la technique. Liste des chiffres de référence [0071] 1 siège dc véhicule [0072] ly direction de largeur [0073] lz direction verticale [0074] 2, 3 partie [0075] 4 dispositif d'amortissement [0076] 5, 51 capteur [0077] 6 cadre en ciseaux [0078] 7 ressort [0079] 9 dispositif d'affichage [0080] 41, 42 partie [0081] 81 palier flottant [0082] 82 palier fixe [0083] 100, 200, 300, 400 procédé [0084] 101, 102, ..., 109 étape de procédé 8 [0085] xg limite [0086] CU dispositif de commande [0087] S système [0088] t6 instant temporel [0089] x0 position relative initiale [0090] xl, x2, ..., x6 position relative [0091] AL accoudoir [0092] RL dossier [0093] ST partie siège [0094] 1x11,1x21, 1x61 quantité [0095] l.12, 13, 14 somme 9 [Revendication I] [Revendication 2] [Revendication 3] REVENDICATIONSProcédé (100) pour surveiller un état d'usure d'un dispositif d'amortissement (4) dans un système (S), le système (S) comportant : un siège de véhicule (1) ayant une première partie (2), laquelle est montée de manière déplaçable dans au moins une direction (I z) par rapport à une seconde partie (3), le dispositif d'amortissement (4) pour amortir des oscillations étant disposé entre la première partie (2) et la seconde partie (3), comportant en outre un premier capteur (5) pour déterminer une position relative instantanée (xl, x2, ..., x6) de la première partie (2) par rapport à la seconde partie (3) par rapport à une position relative initiale prédéterminée (x0), caractérisé par les étapes de procédé suivantes : (101) définir une fonction de déplacement (x, y, xv, a) par rapport à la position relative (x) de la première partie (2) par rapport à la seconde partie (3) en fonction du temps (t) ; (102) déterminer une valeur actuelle (xl) de la fonction de déplacement (x) à un premier instant temporel (t1) ; (103) déterminer une quantité (1x11) de la valeur actuelle (xl) de la fonction de déplacement (x) ; (104) répéter les étapes (102) et (103) dans chaque cas après un intervalle de temps déterminé (40 jusqu'à un dernier instant temporel pré- déterminable (t6) et déterminer ainsi les quantités (1x11; 1x61) à chaque instant temporel (tl, t6) ; (105) déterminer une somme (H) de toutes les quantités (1x11; ...,1x61) ; (106) comparer la somme ( l) à une première limite prédéterminée (xg). Procédé (100) selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la fonction de déplacement (x, v, xv, a) est choisie parmi une position relative (x), une vitesse (y), un produit de la position relative (x) et de la vitesse (y), et une accélération (a) dans chaque cas de la première partie (2) par rapport à la seconde partie (3). Procédé (100) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'un second capteur (51) sous la forme d'un capteur de température est prévu, le procédé comprenant les étapes supplémentaires : (107) détecter une température actuelle (T) du dispositif 10 d'amortissement (4) ; (108) comparer la température actuelle (T) du dispositif d'amortissement (4) à une limite de température prédéterminée (Tg) ; (109) si la comparaison selon l'étape (108) conduit au fait que la température (T) est supérieure à la limite de température prédéterminée (Tg) : déterminer un quotient respectif de la première limite prédéterminée (xg) et d'un facteur de correction prédéterminé ayant une valeur supérieure à 1, et définir le quotient déterminé comme la première limite prédéterminée (xg) pour la comparaison selon l'étape (106).