Brevet FR3136195A1 — publié le 20231208

L’invention concerne un procédé d’ajustement de la pression de pneumatiques d’un véhicule par l’intermédiaire d’un système centralisé de gonflage des pneumatiques « CTIS » ; - le véhicule comprenant au moins un premier groupe et un deuxième groupe de pneumatiques (EM i), chaque groupe (EM i) comprenant au moins un pneumatique ; - chaque groupe (EM i) présentant une pression initiale (P0 i) ; - une pression cible (P1 i) prédéterminée correspondant à chaque groupe (EM i) ; le procédé consistant à effectuer une séquence d’ajustement de la pression de chaque groupe (EM i) depuis la pression initiale (P0 i) vers la pression cible (P1 i) ; - la séquence comprenant au moins un palier (DG i-j) pour chaque groupe (EM i) ; chaque palier (DG i-j) étant défini par un volume d’air (Vi-j) à ajouter dans les pneumatiques du groupe (EM i) ; - la séquence consistant à ajuster la pression des groupes (EM i), palier par palier (DG i-j), en passant à un autre groupe (EM i) lorsqu’un palier (DG i-j) est effectué, jusqu’à ce que chaque groupe (EM i) ait atteint sa pression cible (P1 i). Figure pour l’abrégé : Fig. 1 Procédé de gonflage pour véhicule équipé d’un système centralisé de gonflage des pneumatiques L’invention se rapporte au domaine technique des systèmes centralisés de gonflage des pneumatiques d’un véhicule, connus selon l’acronyme « CTIS » de l’anglicisme « Central Tire Inflation System ». Art antérieur Il est connu de l’art antérieur des CTIS permettant d’ajuster la pression des pneumatiques des roues d’un véhicule, lorsque celle-ci doit être adaptée aux conditions de roulage. Par exemple, un véhicule roulant sur un terrain meuble doit avoir une pression de pneumatiques faible pour maximiser l’adhérence et permettre l’avance du véhicule. Une fois le terrain meuble franchi, il convient d’augmenter la pression des pneumatiques afin que le véhicule puisse circuler à une vitesse plus élevée, par exemple lorsque le véhicule rejoint une route. Les CTIS comprennent généralement des joints tournants permettant de relier chaque pneumatique du véhicule à une source d’air comprimé ainsi qu’à un échappement. Il est donc possible d’ajuster la pression des pneumatiques, à la hausse ou à la baisse, sans avoir à manipuler des éléments pneumatiques individuels. En particulier, l’ajustement de la pression peut être faite alors que véhicule est en train de rouler. Dans ce cas, les joints tournants sont soumis à une usure, qui peut être amplifiée par une chauffe se produisant au niveau desdits joints. Cette chauffe est fonction : - de la vitesse de roulage du véhicule, qui a un impact sur le frottement entre la partie tournante et la partie fixe du joint ; - de la pression de gonflage (ou de dégonflage) de l'air circulant dans le circuit fluidique entre le CTIS et la roue ; - d’une durée d’utilisation (la durée totale du gonflage ou dégonflage). Des améliorations ont été proposées afin de modifier le matériau de ces joints tournants, de concevoir des géométries de joints moins sensibles à ces échauffements, ou encore de prévoir un système de refroidissement du joint tournant. Néanmoins, ces solutions sont plus onéreuses que les joints standards et sont parfois complexes. L’un des buts de l’invention est de pallier les inconvénients de l’art antérieur, en proposant une méthode d’utilisation d’un CTIS préservant la durée de vie des joints tournants. À cet effet, il a été mis au point un procédé d’ajustement de la pression des pneumatiques d’un véhicule par l’intermédiaire d’un système centralisé de gonflage des pneumatiques « CTIS » ; - le véhicule comprenant au moins un premier groupe et un deuxième groupe de pneumatiques, chaque groupe comprenant au moins un pneumatique ; - chaque groupe présentant une pression initiale, et une pression cible prédéterminée correspondant à chaque groupe ; le procédé consistant à effectuer une séquence d’ajustement de la pression de chaque groupe depuis la pression initiale vers la pression cible, la séquence comprenant au moins un palier pour chaque groupe, chaque palier étant défini par un volume d’air à ajouter dans les pneumatiques du groupe ; - la séquence consistant à ajuster la pression des groupes, palier par palier, en passant à un autre groupe lorsqu’un palier est effectué, jusqu’à ce que chaque groupe ait atteint sa pression cible. En pratique, cela consiste à : - Ajuster la pression du premier groupe suivant le premier palier de la séquence du premier groupe ; - Lorsque le palier du groupe est réalisé, ajuster la pression du deuxième groupe suivant le palier de la séquence du deuxième groupe, et ainsi de suite pour atteindre la pression cible. De cette manière un seul groupe à la fois est ajusté, ce qui laisse un temps de repos aux joints tournants de l’autre ou des autres groupes, durant lequel ils ne sont pas sollicités et ils peuvent refroidir, même s’il n’y a qu’un seul palier par groupe. Le procédé permet donc d’éviter un échauffement excessif des joints tournants, et limite le temps de rotation sous pression et donc l'usure desdits joints tournants. Néanmoins, la durée complète du procédé n’est pas augmentée de manière significative, car la quantité totale d’air à ajouter (ou à enlever) est la même qu’avec les solutions de l’art antérieur, et la durée de la séquence n’est limitée que par la capacité de débit d’air du CTIS. S’il y a plusieurs paliers par groupe, alors le procédé est divisé en un nombre d’étapes encore plus important, ce qui limite d’autant plus l’échauffement des joints. En pratique, lorsque le premier palier de chaque groupe est réalisé, on réalise le palier suivant de chaque groupe, et ainsi de suite pour atteindre la pression cible. Augmenter le nombre de paliers par séquence permet de limiter encore plus l’échauffement des joints. De plus, la variation de pression des pneumatiques du véhicule est plus homogène car les groupes sont gonflés petit à petit, et les uns après les autres, de sorte que la tenue de route du véhicule est améliorée. Par « groupe », on entend des sous-ensembles des pneumatiques du véhicule qui peuvent comprendre un seul pneumatique, ou plusieurs pneumatiques devant être gonflés à la même pression (par exemple les pneumatiques des deux roues d’un essieu, ou encore un groupe d’essieux). Il est entendu qu’il peut y avoir plus de deux groupes. Par exemple, les groupes sont définis à l'installation du CTIS, tel que lors du montage du réseau pneumatique : on relie entre eux les pneumatiques d’un même groupe. Chaque pneumatique peut également être relié individuellement au CTIS, et les groupes sont définis par programmation : on pilote ensemble les électrovannes reliant les pneumatiques d’un groupe au CTIS. Ces deux modes peuvent être combinés. Les groupes peuvent également être modifiés ultérieurement, soit par modification du réseau pneumatique, soit par modification de la programmation. Par « pression initiale », on entend la pression qui règne au sein du groupe avant la mise en œuvre du procédé, et par « pression cible » la pression à obtenir à la fin du procédé. Il est entendu que les pressions initiales et les pressions cibles peuvent être différentes d’un groupe à un autre. La pression initiale peut être obtenue par mesure de la pression, ou encore par lecture d’une valeur enregistrée dans une mémoire du CTIS. La pression finale peut être saisie manuellement, avantageusement être sélectionnée parmi une liste, et de préférence par la sélection de la condition de roulage du véhicule. Le nombre de paliers peut être différent d’un groupe à un autre, et peut éventuellement être fixé au préalable. Selon une forme de réalisation particulière, une pression de fin de palier est mesurée à la fin de chaque palier, une fois que le palier est effectué, puis est comparée avec une pression de palier cible prédéfinie. Cette étape de contrôle de l’atteinte d’une pression cible à la fin de chaque palier de gonflage, pour chaque groupe, permet de confirmer que le volume d’air apporté est bien au niveau programmé. La détection d’un écart peut être prise en compte par l’algorithme exécuté par le CTIS. Afin de diminuer le nombre de capteurs de pression équipant le véhicule, la mesure de la pression de fin de palier est effectuée par l’intermédiaire d’un capteur de pression du CTIS en mesurant la pression d’un volume fermé comprenant un volume du groupe et d’une partie d’un volume interne du CTIS reliant le capteur de pression audit groupe. Pour ne pas obtenir, en cours de procédé, des groupes dont les pressions ne correspondent pas à la séquence préétablie, une étape d’ajustement additionnelle du groupe est effectuée si la comparaison de la pression de fin de palier avec la pression de palier cible prédéfinie est supérieure à un seuil. Les dérives sont corrigées au fur et à mesure. Dans un premier mode de réalisation, la pression cible de chaque groupe est enregistrée dans une mémoire du CTIS en vue d’une réutilisation ultérieure en tant que pression initiale de chaque groupe. Cela permet de raccourcir la durée du procédé en économisant une étape de mesure physique de la pression initiale. Dans un second mode de réalisation, une mesure de la pression initiale de chaque groupe est effectuée par l’intermédiaire d’un capteur de pression du CTIS en mesurant la pression d’un volume fermé comprenant un volume du groupe et d’une partie d’un volume interne du CTIS reliant le capteur de pression audit groupe. Le procédé selon ce second mode est plus long que selon le premier mode, mais il est plus précis car il permet de détecter d’éventuelles variations de pression qui auraient pu survenir. Dans un mode de réalisation préféré, un nombre de paliers d’un groupe est déterminé à partir d’une plus grande différence de pression entre la pression cible et la pression initiale du groupe. Une première méthode de calcul consiste à diviser la différence de pression par une variation de pression maximale par palier. Cette variation de pression maximale par palier est directement corrélée à la quantité d’air maximale à ajouter par palier, donc à la durée de mise en œuvre du joint tournant lors de chaque palier. Imposer une variation de pression maximale par palier équivaut donc à imposer un seuil maximum d’utilisation du joint par palier, afin de définir un seuil d’échauffement de joint par palier, c’est-à-dire une limite d'échauffement maximale par palier. Une seconde méthode de calcul consiste à convertir la différence de pression en une durée d’ajustement, en utilisant le débit du CTIS, et à diviser cette durée d’ajustement par une durée maximale de palier. De manière similaire, imposer une durée maximale de palier équivaut à imposer un seuil maximum d’utilisation du joint par palier, afin de définir un seuil d’échauffement de joint par palier. De cette manière, on garantit que les joints ne seront pas sur-sollicités, quel que soit l’écart de pression de chacun des groupes. Il est également possible de calculer un nombre de paliers qui soit minimal, par exemple afin de limiter le nombre de mesures de la pression de fin de palier lorsque les étapes d’ajustement additionnelles sont mises en œuvre. Avantageusement, la séquence de chaque groupe comprend un nombre de paliers identique. Ainsi, l’ajustement des pressions est progressif sur l’ensemble des groupes, ce qui assure une stabilité du véhicule qui est en déplacement. Cette méthode facilite également la programmation de l’automate du CTIS. Dans un mode de réalisation préféré, le nombre de paliers est identique pour chaque groupe et est égal au plus grand nombre de paliers déterminé sur l’ensemble des groupes à partir d’une différence de pression entre la pression cible et la pression initiale du groupe. Cela permet de combiner les avantages précités. Pour garantir un temps de repos maximal à chaque joint, les groupes sont ajustés en pression dans un ordre lors d’un palier, et les groupes sont ajustés en pression dans le même ordre lors des paliers suivants. Pour garantir l’équilibre et la tenue de route du véhicule, chaque groupe comprend les pneumatiques montés d’un même essieu du véhicule, et éventuellement de plusieurs essieux. L’invention concerne également un système centralisé de gonflage des pneumatiques « CTIS » pour véhicule, comprenant un automate programmé pour mettre en œuvre un procédé selon les caractéristiques précitées. est un diagramme illustrant un mode de réalisation du procédé selon l’invention. est un schéma illustrant un véhicule équipé d’un CTIS mettant en œuvre le procédé selon l’invention. Procédé d’ajustement de la pression de pneumatiques d’un véhicule, de préférence en roulage, par l’intermédiaire d’un système centralisé de gonflage des pneumatiques « CTIS » ; - le véhicule comprenant au moins un premier groupe et un deuxième groupe de pneumatiques (EM i), chaque groupe (EM i) comprenant au moins un pneumatique ; - chaque groupe (EM i) présentant une pression initiale (P0 i) ; - une pression cible (P1 i) prédéterminée correspondant à chaque groupe (EM i) ; le procédé consistant à effectuer une séquence d’ajustement de la pression de chaque groupe (EM i) depuis la pression initiale (P0 i) vers la pression cible (P1 i) ; - la séquence comprenant au moins un palier (DG i-j) pour chaque groupe (EM i) ; chaque palier (DG i-j) étant défini par un volume d’air (Vi-j) à ajouter dans les pneumatiques du groupe (EM i) ; - la séquence consistant à ajuster la pression des groupes (EM i), palier par palier (DG i-j), en passant à un autre groupe (EM i) lorsqu’un palier (DG i-j) est effectué, jusqu’à ce que chaque groupe (EM i) ait atteint sa pression cible (P1 i). Procédé selon la revendication 1, dans lequel une pression de fin de palier (P1’i-j) est mesurée à la fin de chaque palier (DG i-j), puis est comparée avec une pression de palier cible prédéfinie (P1’ref i-j). Procédé selon la revendication 2, dans lequel la mesure de la pression de fin de palier (P1’i-j) est effectuée par l’intermédiaire d’un capteur de pression du CTIS en mesurant la pression d’un volume fermé comprenant un volume du groupe (EM i) et d’une partie d’un volume interne du CTIS reliant le capteur de pression audit groupe. Procédé selon l’une des revendications 2 à 3, dans lequel une étape d’ajustement additionnelle (AddGi-j) du groupe (EM i) est effectuée si la comparaison de la pression de fin de palier (P1’i-j) avec la pression de palier cible prédéfinie (P1’ref i-j) est supérieure à un seuil. Procédé selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel la pression cible (P1 i) de chaque groupe (EM i) est enregistrée dans une mémoire du CTIS en vue d’une réutilisation ultérieure en tant que pression initiale (P0 i) de chaque groupe (EM i). Procédé selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel une mesure de la pression initiale (P0 i) de chaque groupe (EM i) est effectuée par l’intermédiaire d’un capteur de pression du CTIS en mesurant la pression d’un volume fermé comprenant un volume du groupe (EM i) et d’une partie d’un volume interne du CTIS reliant le capteur de pression audit groupe. Procédé selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel un nombre de paliers d’un groupe (EM i) est déterminé à partir d’une différence de pression (DPi) entre la pression cible (P1-i) et la pression initiale (P0-i) du groupe (EM i) : - soit en divisant la différence de pression (DPi) par une variation de pression maximale par palier (DPmax-GP) ; - soit en convertissant la différence de pression (DPi) en une durée d’ajustement (DTi), et en divisant cette durée (DTi) par une durée maximale de palier (DTmax-GP). Procédé selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel la séquence de chaque groupe (EM i) comprend un nombre de paliers (DG i-j) identique. Procédé selon la revendication précédente en combinaison avec la revendication 7, dans lequel le nombre de paliers (DG i-j) correspond au plus grand nombre de paliers déterminé sur l’ensemble des groupes (EM i) à partir d’une différence de pression (DPi) entre la pression cible (P1-i) et la pression initiale (P0-i) du groupe (EM i). Procédé selon l’une des revendications 1 à 9, dans lequel les groupes (EM i) sont ajustés en pression dans un ordre lors d’un palier, et les groupes (EM i) sont ajustés en pression dans le même ordre lors des paliers suivants. Procédé selon l’une des revendications 1 à 10, dans lequel chaque groupe (EM i) comprend les pneumatiques montés sur un même essieu du véhicule. Système centralisé de gonflage des pneumatiques « CTIS » pour véhicule, comprenant un automate programmé pour mettre en œuvre un procédé selon l’une des revendications précédentes.