Brevet FR3145515A1 — publié le 20240809

L'invention concerne, d’une part, un procédé de pilotage des entrées d’air dans un véhicule automobile au moyen d’un module pourvu de volets (2) pivotants autour d’axes sensiblement transversaux et dont le débattement angulaire est commandé par au moins un actionneur mécanique (3) couplé à un calculateur embarqué, caractérisé en ce que lesdits volets (2) pivotent de façon indépendante les uns des autres selon des angles compris entre 0 et 360° et, d’autre part, un module d’entrée d’air apte et destiné à la mise en œuvre du procédé. Figure de l’abrégé (Fig. 4) ProcÉdÉ de pilotage des entrÉes d’Air dans un vÉhicule automobile L'invention concerne, de façon générale, le domaine de l’aéraulique des véhicules automobiles et s’intéresse, plus particulièrement, à un procédé de pilotage et de contrôle des flux d’air entrant dans l’environnement situé sous le capot, ainsi qu’à un module perfectionné pour la mise en œuvre de ce procédé. Les véhicules automobiles sont généralement équipés d’un module de pilotage du flux d'air entrant qui est monté dans la calandre à l’avant du véhicule. Selon le type de véhicule, ce module est alimenté par une unique entrée d'air ou plusieurs entrées d'air réparties entre des voies hautes et basses qui sont parfois séparées par un parechoc. De manière traditionnelle, un tel module de pilotage comprend une cassette renfermant plusieurs volets pivotants dont le degré d’ouverture permet de réguler le flux d’air entrant pour, d’une part, réduire le coefficient de traînée du véhicule et donc la consommation en carburant et assurer, d’autre part, le refroidissement du moteur, en fonction des besoins. Des échangeurs de chaleur, généralement installés à l’arrière de ce module et recevant aussi le flux d’air entrant au travers des volets, permettent d’alimenter le système de chauffage/climatisation de l'habitacle. En général, le module de pilotage d’entrée d’air est asservi à un calculateur embarqué intégrant des logiciels et est associé à un mécanisme comprenant un jeu d’éléments mécaniques tels que des biellettes et au moins un actionneur assurant le pivotement global de ces volets entre une position d'obturation et au moins une position d'ouverture. Toutefois, du fait que les profils des faces avant des véhicules sont différents entre les modèles et silhouettes, le procédé de pilotage du module dans lequel sont installés les volets n’est pas toujours compatible avec les besoins aérauliques spécifiques de chaque véhicule. Dans ces conditions, il est nécessaire de créer des références de pièces complémentaires avec de nouveaux paramètres, ce qui est problématique. En outre, les modules existants sont conçus et asservis pour mettre en œuvre un procédé de pilotage de l’ensemble des volets ne prévoyant que dix positions angulaires distinctes. Or, les plages d’ouverture du module correspondant à ces seules positions des volets s’avèrent insuffisantes ou inadaptées à certains types de véhicules, nécessitant un réglage plus fin des débits d’air entrants. Le brevet FR3069810B1 décrit un module d’entrée d’air comprenant plusieurs volets déplacés ensemble par un unique actionneur couplé à une bielle. Le procédé de pilotage de ce module prévoit de commander le pivotement des volets dans une plage angulaire allant de 0 à 90°. Cependant, cette plage ne permet pas de satisfaire les besoins exprimés par certains véhicules qui nécessitent des flux d’air dont les orientations seraient plus diversifiées, et dont les débits seraient réglables de façon plus précise et de façon indépendante pour chaque volet. Dans ce contexte, il est donc recherché une solution technique simple permettant de dissocier les débattements angulaires des volets, en fonction des besoins exprimés par les divers équipements du véhicule. Ce but est atteint, selon l’invention, au moyen d’un procédé de pilotage d’un module d’entrée d’air de véhicule automobile comprenant une cassette pourvue de volets pivotants autour d’axes sensiblement transversaux, et dont le débattement angulaire est commandé par au moins un actionneur mécanique couplé à un calculateur embarqué, caractérisé en ce que lesdits volets pivotent de façon indépendante les uns des autres, selon des angles compris entre 0 et 360°. Selon une caractéristique avantageuse du procédé de l’invention, les volets pivotent pour prendre des positions angulaires déterminées par le calculateur et séparées chacune de 10°. Selon une autre caractéristique avantageuse du procédé de pilotage de l’invention, le calculateur commande l’actionneur des volets en fonction de signaux émis par des capteurs disposés dans le véhicule, et définissant en temps réel des besoins en débit et en orientation des flux d’air entrants. Un autre objet de l’invention est un module d’entrée d’air pour la mise en œuvre du procédé de pilotage tel que défini ci-dessus, caractérisé en ce qu’il comprend une cassette pourvue de deux séries de volets délimitant des entrées d’air réparties entre, respectivement, une voie haute et une voie basse. Selon un mode de réalisation préférentiel de l’invention, ce module comprend un actionneur unique relié mécaniquement à chacun des volets par des éléments mécaniques assurant une transmission différentielle de la rotation de l’actionneur. Selon une première variante de réalisation de ce module, les éléments mécaniques comprennent des pignons de diamètres différents engrenés en série les uns avec les autres et dont l’un au moins est entrainé par ledit actionneur. De préférence, chaque volet est alors en prise avec un pignon. Selon une autre variante de réalisation du module de l’invention, chaque volet est entraîné par un actionneur indépendant piloté par le calculateur embarqué. Encore un autre objet de l’invention est un véhicule automobile pourvu d’un module tel que défini ci-dessus permettant le pilotage optimal des entrées d’air. Ainsi, dans son principe, l’invention propose un procédé de pilotage des entrées d’air et un module associé permettant de dissocier les débattements angulaires des volets, et donc les débits et/ou les orientations des flux d’air entrant, en fonction des besoins exprimés par les divers équipements du véhicule. Plus précisément, l’apport de l’invention consistant à élargir et à affiner la plage angulaire de pivotement des volets permet de mieux répondre aux besoins du style pour les différents projets de face avant des véhicules tout en permettant d’uniformiser les caractéristiques de l’actionneur utilisé et de ne prévoir qu’une unique table de paramétrage pour plusieurs catégories ou types de véhicules. En outre, l’invention offre un gain économique, en s’affranchissant des contraintes de gestion liées à la diversité des références de pièces en fonction des profils du module d’entrée d’air, en particulier, pour les opérations de maintenance des véhicules en après-vente. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui va suivre, en référence aux figures annexées, pour lesquelles : est une vue en perspective avant d’un mode de réalisation préférentiel du module d’entrée d’air selon l’invention. est une vue en perspective arrière du module d’entrée d’air de la . est une vue de côté du module d’entrée d’air de la . est une vue partielle et schématique d’une variante de réalisation latérale du module d’entrée d’air de l’invention. Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l’ensemble des figures. Naturellement, le mode de réalisation du module d’entrée d’air de l’invention illustré par les figures présentées ci-dessus et décrites ci-après, n’est donné qu'à titre d’exemple non limitatif. Il est explicitement prévu dans le cadre de l’invention que l'on puisse proposer et combiner entre eux différents modes pour en proposer d'autres. L’invention concerne le domaine de la gestion des entrées d’air dans l’environnement situé sous le capot des véhicules automobiles et, s’intéresse, plus particulièrement, à un procédé de pilotage et à un module associé, destinés à optimiser les paramètres des flux d’air entrant par l’avant du véhicule, pour les adapter aux besoins exprimés par divers design de véhicules. De manière traditionnelle et comme illustré par les figures 1 à 3, les modules d’entrée d’air équipant les véhicules automobiles comprennent généralement une cassette 1 pourvu de volets 2 pivotants autour d’axes sensiblement transversaux qui s’étendent, à l’avant du véhicule, de façon horizontale. Le débattement angulaire de ces volets 2 est commandé par au moins un actionneur mécanique 3 couplé à un calculateur embarqué (non représenté). Sur les figures 1 à 3, les volets 2 sont tous identiques et représentés en position fermée. Une telle cassette renferme deux séries de volets 2 délimitant des entrées d’air réparties entre, respectivement, une voie haute 20a et une voie basse 20b qui sont parfois séparées par un parechoc (non représenté) ou une entretoise 10 ( ). L’invention consiste à perfectionner les modules connus en modifiant, au moins partiellement, la structure de la cassette 1, pour y intégrer des moyens de pilotage destinés à élargir, en fonction des besoins, l’amplitude du débattement angulaire des volets 2. Ces moyens sont ainsi aptes et destinés à optimiser les débits et les orientations des flux d’air entrant. Ce but est atteint en assurant des pivotements indépendants de chacun des volets 2 selon des angles compris entre 0 et 360°. Plus précisément, le procédé et le module de l’invention permettent d’assurer des pivotements des volets pour les amener dans des positions angulaires déterminées par le calculateur et séparées chacune de 10°. Toutefois, l’invention n’est pas limitée à cette valeur du créneau angulaire et, selon des variantes de réalisation, le module pourrait affiner les positions des volets en prévoyant un plus grande nombre de positions définies avec des intervalles plus étroits. L’actionneur 3 des volets est commandé par le calculateur embarqué en fonction de signaux émis par des capteurs (non représentés) qui sont disposés à différents endroits dans le véhicule. Les signaux émis par ces capteurs définissent ainsi, en temps réel, des besoins en débit et en orientation des flux d’air entrants. Selon un mode de réalisation préférentiel de l’invention illustré par les figures 1 à 4, le module de pilotage des entrées d’air comprend un actionneur 3 unique relié mécaniquement à chacun des volets 2 par des éléments mécaniques assurant une transmission différentielle de la rotation de l’actionneur. Selon une première variante de réalisation de ce module illustrée par la dans un plan horizontal, les éléments mécaniques comprennent des pignons dentés 4 de diamètres différents engrenés en série les uns avec les autres et dont l’un au moins, et ici le pignon 41, est entrainé par l’actionneur 3. De préférence, chaque volet 2 est alors supporté par un pignon indépendant 4 et pivote d’un angle dont l’amplitude angulaire est fonction du diamètre du pignon de support et de son nombre de dents. Sur la , les volets 2 sont identiques mais ils sont représentés en position pivotée selon des angles différents. Selon une autre variante de réalisation du module de l’invention non représentée, chaque volet 2 est entraîné par un actionneur indépendant piloté par le calculateur embarqué. Le module comprend alors autant d’actionneurs qu’il y a de volets. Procédé de pilotage des entrées d’air dans un véhicule automobile au moyen d’un module pourvu de volets (2) pivotants autour d’axes sensiblement transversaux et dont le débattement angulaire est commandé par au moins un actionneur mécanique (3) couplé à un calculateur embarqué, caractérisé en ce que lesdits volets (2) pivotent de façon indépendante les uns des autres selon des angles compris entre 0 et 360°. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits volets (2) pivotent pour prendre des positions angulaires déterminées par le calculateur et séparées chacune de 10°. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le calculateur commande ledit actionneur (3) des volets (2) en fonction de signaux émis par des capteurs disposés dans le véhicule et définissant en temps réel des besoins en débit et en orientation des flux d’air entrants. Module d’entrée d’air pour la mise en œuvre du procédé de pilotage selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend une cassette (1) pourvue de deux séries de volets (2) délimitant des entrées d’air réparties entre, respectivement, une voie haute (20a) et une voie basse (20b). Module selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’il comprend un actionneur (3) unique relié mécaniquement à chacun des volets (2) par des éléments mécaniques assurant une transmission différentielle de la rotation de l’actionneur (3). Module selon la revendications 5, caractérisé en ce que lesdits éléments mécaniques comprennent des pignons (4) de diamètres différents engrenés en série les uns avec les autres et dont l’un (41) au moins est entrainé par ledit actionneur (3). Module selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que chaque volet (2) est en prise avec un pignon (4). Module selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque volet (2) est entraîné par un actionneur (3) indépendant piloté par le calculateur embarqué. Véhicule automobile pourvu d’un module d’entrée d’air selon l’une des revendications 4 à 8.