Brevet FR3108178A1 — publié le 20210917

L’invention concerne un dispositif de gestion de vibrations (D) d’un véhicule automobile, le dispositif comprenant un contrôleur électronique (20’) le dispositif étant caractérisé en ce que : a) le contrôleur électronique (20’) est apte à être fixé à une paroi vibrante (50) recevant des vibrations d’un composant ou ensemble de composants du véhicule, par l’intermédiaire de moyens de fixation comprenant un capteur de vibration (10’), générant un signal de vibration, b) ledit contrôleur électronique (20’) comprend des moyens de traitement du signal (63) provenant du dit capteur (10’), c) ledit contrôleur électronique (20’) est relié à des moyens des gestion desdites vibrations (21’). Figure pour l’abrégé: Fig. 2 DISPOSITIF DE GESTION DES VIBRATIONS D’UN VEHICULE AUTOMOBILE ET PROCEDE ASSOCIE L’invention concerne un dispositif de gestion des vibrations d’un véhicule automobile et un procédé de gestion associé. L’invention s’applique particulièrement aux véhicules à combustion interne ou aux véhicules hybrides voire ainsi qu’aux véhicules électriques. Dans le cas ou le véhicule est équipé d’un moteur à combustion interne, on vise généralement à réduire les vibrations provenant du moteur dans l’habitacle dans un soucis de confort pour l’utilisateur. A l’opposé, lorsque le véhicule est équipé d’un moteur hybride ou d’un moteur électrique, c’est-à-dire d’un moteur à combustion interne et d’un moteur électrique, lorsque le moteur électrique est en fonctionnement, le véhicule se déplace alors sans faire de bruit, et ceci présente un danger pour les piétons ou cyclistes qui n’entendent pas le véhicule. Dans ce cas, on vise à produire un son, de manière artificielle, afin de prévenir de la présence du véhicule. De plus, les vibrations peuvent avoir pour cause un organe défaillant, et peut signifier une panne mécanique ou électronique imminente. Il est connu de l’art antérieur de disposer un capteur de vibration 10, près du moteur à combustion interne afin de mesurer les vibrations issues du bloc moteur. Généralement, le capteur de vibration 10 est situé sur le bloc moteur 40 (cf. figure 1). Le capteur de vibration 10 de type fonctionnant avec un élément piézoélectrique par exemple ou autre est alors relié par voie filaire 30 à un calculateur moteur 20, ou contrôleur électronique. Ceci est illustré à la figure 1. Le contrôleur électronique 20 qui est généralement situé loin du moteur et du capteur du vibration 10, commande, à partir du signal vibratoire reçu et analysé, alors le réglage de différents actuateurs, afin de contrôler en autres, l’injection de carburant (quantité et délai) ou la quantité d’air, dans le but de diminuer le bruit et/ou les vibrations issus du fonctionnement du moteur. Cependant, ce bruit n’est pas représentatif du bruit perçu par les passagers dans l’habitacle; En effet au bruit du moteur, s’ajoute tous les bruits issus du châssis ou d’autres composants. Dans le cas d’un moteur hybride ou électrique, il est souhaitable de générer un bruit qui soit en adéquation avec la vitesse du véhicule. La présente invention propose un procédé de gestion de vibrations dans l’habitacle d’un véhicule automobile palliant les inconvénients de l’art antérieur, c’est-à-dire permettant: d’atténuer le bruit provenant du compartiment moteur, dans le cas du fonctionnement d’un moteur à combustion interne, alternativement, d’amplifier le bruit provenant du compartiment moteur dans le cas du fonctionnement d’un moteur électrique, d’identifier la cause de nouvelles vibrations, et de déterminer un organe moteur ou véhicule défaillant. L’invention propose un dispositif de gestion de vibrations d’un véhicule automobile, le dispositif comprenant un contrôleur électronique le dispositif étant remarquable en ce que : le contrôleur électronique est apte à être fixé à une paroi vibrante recevant des vibrations d’un composant ou ensemble de composants du véhicule, par l’intermédiaire de moyens de fixation comprenant un capteur de vibration, générant un signal de vibration, ledit contrôleur électronique comprend des moyens de traitement du signal provenant du dit capteur, ledit contrôleur électronique est relié à des moyens des gestion desdites vibrations. Judicieusement, les moyens de gestion desdites vibrations consistent en des moyens de comparaison du signal avec une signature prédéterminée, et des moyens de détermination d’un composant ou ensemble de composants défaillants à partir du résultat de ladite comparaison. Avantageusement, les moyens de gestion desdites vibrations consistent en des moyens de commande d’un système audio, adaptés pour générer, amplifier ou atténuer les vibrations à l’intérieur de l’habitacle du véhicule à partir du signal provenant du capteur. Préférentiellement, le capteur de vibration comprend un capteur accéléromètre équipé d’un élément sensible en piezo céramique. Avantageusement, la paroi vibrante reçoit des vibrations en provenance d’un compartiment moteur ou d’un châssis du véhicule. Dans un mode de réalisation, les moyens de commande d’un système audio comprennent un amplificateur audio relié à des enceintes audios et/ou alors un générateur de son, relié à des enceintes audios. Préférentiellement: le capteur de vibrations comprend un orifice traversant, les moyens de fixation comprennent une patte de fixation, et une vis, ladite vis étant adaptée pour fixer la patte de fixation sur la paroi vibrante et pour être vissée dans l’orifice traversant afin qu’une surface de contact du capteur vienne au contact d’une surface de réception de la paroi vibrante. L’invention s’applique à tout moteur à combustion interne ou moteur électrique, comprenant un dispositif de gestion selon l’une quelconque des caractéristiques énumérées précédemment. Finalement, l’invention concerne tout véhicule automobile, comprenant un moteur à combustion interne at/ou un moteur électrique lui-même équipé d’un dispositif de gestion selon l’une quelconque des caractéristiques énumérées précédemment. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui va suivre. Celle-ci est purement illustrative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels: : la figure1, représente selon l’art antérieur, un capteur de vibration situé sur un bloc moteur et relié par voie filaire à un contrôleur électronique, : la figure2 représente un contrôleur électronique selon l’invention, : la figure3 est une vue en coupe d’un capteur de vibration selon l’invention : la figure4 représente le dispositif de gestion de vibration selon l’invention. L’invention propose un dispositif de gestion de vibrations D illustré à la figure 4, qui comprend un contrôleur électronique 20’ relié dans cet exemple, mais de manière nullement limitative à des moyens de gestion des dites vibrations 21’, par exemple, des moyens de commande d’un système audio, par exemple un amplificateur audio relié à des enceintes audios ou alors un générateur de son, relié à des enceintes audio, en l’occurrence tout moyen permettant d’amplifier, de générer ou d’atténuer un son dans l’habitacle d’un véhicule automobile à partir d’un signal vibratoire. Les moyens de traitement d’un signal audio sont connus de l’homme du métier et ne seront pas détaillés ici. Le contrôleur électronique 20’ selon l’invention, comprend un circuit imprimé 60 comprenant lui-même des moyens logiciels et matériels aptes à recevoir des signaux de manière filaire ou sans fil, par l’intermédiaire de toute technologie connue (inductive, infra rouge..) en provenance de composants ou de capteurs embarqués dans le véhicule et apte à envoyer des signaux de commande à des actuateurs embarqués dans le véhicule ou à une unité centrale de gestion du véhicule ou du moteur ou de tout composant ou ensemble de composants situé sur le véhicule.. Selon l’invention, le contrôleur électronique 20’ est apte à être fixé par l’intermédiaire de moyens de fixation 11, par exemple de deux vis 11, vissées dans des supports par exemple deux pattes de fixation 22 solidaires du contrôleur 20’, à une paroi 50 transmettant les vibrations en provenance d’un composant du véhicule ou d’un ensemble de composants du véhicule par exemple en provenance du châssis ou du compartiment moteur du véhicule. Selon l’invention, et de manière ingénieuse, une des pattes 22 comprend un capteur de vibration, de type capteur piezo électrique 10’, dans lequel vient se visser une vis 11. Un tel capteur est représenté à la figure 3. La figure 3 est une vue en coupe représentant un capteur de vibration 10’ vibrations positionné sur la paroi 50 vibrante. Le capteur 10’ comporte une vis d’accouplement 11 (représentée à la figure2) adaptée pour être vissée dans un alésage taraudé 51 de la paroi 50 vibrante. La paroi vibrante 50 présente une surface plane S de réception pour le capteur de vibration 10’. Le capteur 10’ comporte également une surface de contact 18 plane adaptée à venir au contact de la surface de réception S. Le capteur 10’ comporte une embase E qui est mécaniquement couplée, dans le présent exemple visant un capteur de vibration, à un capteur accéléromètre 19. Le capteur accéléromètre est constitué d’un empilement d’une masse sismique 16, d’une rondelle isolante 17, d’une rondelle de contact électrique 13, d’un élément sensible constitué d’un anneau en piezo céramique 14, puis d’une deuxième rondelle de contact électrique 13, d’une deuxième rondelle isolante 17. Ce type de capteur piezo-électrique est connu de l’homme du métier et utilisé habituellement pour la détection du phénomène de cliquetis dans les moteurs à combustion interne essence. L’embase E comporte un orifice traversant 15 s’étendant selon un axe de fixation 12. La vis 11 comporte une tête A et un corps B constitué d’un tronçon fileté afin d’être vissé dans l’orifice traversant 15 de l’embase E. Le capteur piezo électrique 10’ est disposé dans la patte 22 de telle manière que la surface de contact 18 de son embase E soit au contact de la surface S de réception de la paroi 50 afin de transmettre à l’élément piezo électrique les vibrations reçues par la paroi 50. Le capteur de vibration 10’ est par exemple surmoulé lors de la fabrication des pattes de fixation 22. Le capteur de vibration 10’ est relié par des connecteurs 61, 62 au niveau du capteur accéléromètre 19 au circuit imprimé 60, ce dernier comprenant des moyens de traitement 63 du signal issu dudit capteur. Les moyens de traitement 63 sont par exemple constitués de logiciels ou de composants permettent de filtrer par exemple les vibrations. Le capteur de vibration 10’ de type piezo ainsi vissé permet de mesurer les vibrations reçues par la paroi 50 et de les analyser par l’intermédiaire des moyens de traitement 61. Avec un tel contrôleur électronique 20’ selon l’invention, il n’y a plus de liaison filaire entre le capteur de vibrations 10’ et les moyens de traitement 61 du signal issu dudit capteur. De plus, avec une telle disposition, le capteur piezo est intégré dans une des pattes de fixation du contrôleur 20’ et la vis de fixation du capteur sur la paroi permet également le maintien du contrôleur 20’ sur la paroi 50. En effet, la vis 11 est adaptée pour fixer la patte de fixation 22 sur la paroi vibrante 50 et simultanément pour être vissée dans l’orifice traversant 15 afin que la surface de contact 18 du capteur de vibrations 10’ vienne au contact de la surface de réception S de la paroi vibrante 50. Le signal issu du capteur est analysé par les moyens de traitement 61, et ensuite transmis à des moyens de gestion desdites vibrations. Les moyens de gestion des dites vibrations 21’ peuvent consister en des moyens de commande d’un système audio afin, soit d’amplifier le bruit perçu par la paroi 50, soit d’atténuer le bruit perçu par la paroi 50 ou encore de générer un son qui permet d’atténuer le bruit perçu par la paroi 50. Les moyens de gestion desdites vibrations 21’ peuvent également consister en des moyens de comparaison du signal avec une signature prédéterminée, et des moyens de détermination d’un composant ou ensemble de composants défaillants à partir du résultat de ladite comparaison. En effet, le signal vibratoire issu du capteur de vibrations 10’ peut être comparé à des signatures de signaux vibratoires, déterminées au préalable pour différents cas de défaillance de composants ou d’ensembles de composants du véhicule, du moteur ou du châssis et enregistrées par exemple dans une mémoire dudit contrôleur électronique 20’. Ainsi par simple comparaison utilisant tout outil mathématique disponible à l’homme du métier, entre le signal vibratoire et les signatures prédéterminées, il devient alors possible de déterminer la localisation et le type d’organe (composants, ou ensemble de composants) défaillant. L’invention permet de manière ingénieuse par l’utilisation d’un seul capteur de vibrations de type piezo électrique situé de manière à mesurer les vibrations d’un ensemble de composants en vue non seulement de déterminer des organes défaillants, mais aussi d’amplifier, d’atténuer ou de générer un bruit provenant du châssis ou du compartiment moteur d’un véhicule automobile dans un but de confort ou de sécurité de l’utilisateur. L’invention est judicieuse dans la mesure ou le capteur de vibration joue également le rôle de moyens de fixation du contrôleur électronique contre la paroi vibrante par l’intermédiaire de la vis de fixation, éliminant ainsi toute liaison filaire entre le capteur et le contrôleur. Dispositif de gestion de vibrations (D) d’un véhicule automobile, le dispositif comprenant un contrôleur électronique (20’) le dispositif étant caractérisé en ce que: le contrôleur électronique (20’) est apte à être fixé à une paroi vibrante (50) recevant des vibrations d’un composant ou ensemble de composants du véhicule, par l’intermédiaire de moyens de fixation comprenant un capteur de vibration (10’), générant un signal de vibration, ledit contrôleur électronique (20’) comprend des moyens de traitement du signal (63) provenant du dit capteur (10’), ledit contrôleur électronique (20’) est relié à des moyens des gestion desdites vibrations (21’). Dispositif de gestion de vibrations (D) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens de gestion desdites vibrations consistent en des moyens de comparaison du signal avec une signature prédéterminée, et des moyens de détermination d’un composant ou ensemble de composants défaillants à partir du résultat de ladite comparaison. Dispositif de gestion de vibrations (D), selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de gestion desdites vibrations consistent en des moyens de commande d’un système audio (21’), adaptés pour générer, amplifier ou atténuer les vibrations à l’intérieur de l’habitacle du véhicule à partir du signal provenant du capteur (10’). Dispositif de gestion de vibrations (D) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le capteur de vibration comprend un capteur accéléromètre équipé d’un élément sensible en piezo céramique (14). Dispositif de gestion de vibrations (D) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la paroi vibrante reçoit des vibrations en provenance d’un compartiment moteur ou d’un châssis du véhicule. Dispositif de gestion de vibrations (D) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de commande d’un système audio comprennent un amplificateur audio relié à des enceintes audios et/ou alors un générateur de son, relié à des enceintes audios. Dispositif de gestion de vibrations (D) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que: le capteur de vibrations (10’) comprend un orifice traversant (15), les moyens de fixation comprennent une patte de fixation (22), et une vis (11), ladite vis (11) étant adaptée pour fixer la patte de fixation sur la paroi vibrante (50) et pour être vissée dans l’orifice traversant (15) afin qu’une surface de contact (18) du capteur vienne au contact d’une surface de réception (S) de la paroi vibrante (50). Moteur à combustion interne ou moteur électrique, caractérisé en ce qu’il comprend un dispositif de gestion selon l’une quelconque des revendications précédentes Véhicule automobile, comprenant un moteur à combustion interne at/ou un moteur électrique caractérisé en qu’il comprend un dispositif de gestion selon l’une quelconque des revendications 1 à 7.