INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
L’homme de métier comprend que le fonctionnement du pneumatique est donc influencé par son état. Celui-ci est principalement déterminé par la température de la gomme, la pression de gonflage, la hauteur de sculpture restante et le niveau de charge supporté par le pneumatique. La connaissance de ces paramètres, via une mesure directe ou indirecte, est donc fondamentale afin d’analyser le fonctionnement du pneumatique pour déterminer l’usure et d’autre paramètres de fonctionnement (y compris, sans limitation, l’adhérence, la résistance au roulement, et/ou l’endurance).
La procédé d’estimation 100 de l’invention comprend les étapes suivantes : - une étape d’identification d’un pneumatique d’un ensemble monté à un véhicule ; - une étape d’acquisition d’une fonction de passage β définie pour une portion de route et la rigidité de la bande de roulement du pneumatique ; - une étape d’acquisition d’une fonction de transfert F de l’ensemble monté entre une rigidité de pseudo-glissement K X sur un sol de référence et des facteurs influents, dont la pression de gonflage P, la température T et la charge Z subie, et la hauteur de sculpture h du pneumatique identifié ; Sur un cycle de mesures prédéterminé ; - une étape de détermination d’au moins un effort F X subi par l’ensemble monté et au moins un taux de glissement g% au centre roue de l’ensemble monté lors d’un roulage en ligne droite du véhicule comportant des variations d’accélération sur la portion de route sèche ; - une étape de détermination d’une charge subie par l’ensemble monté en condition de roulage ; - une étape de détermination d’une température de l’ensemble monté en condition de roulage ; et - une étape de détermination d’une pression de gonflage de la cavité interne de l’ensemble monté en condition de roulage ; caractérisé en ce que la température est déterminée selon un modèle mathématique du type : [Math 3]
dont représente la température initiale en Kelvin, et et représentent les pressions respectives en fin et en début d’un trajet prédéterminé d’un pneumatique identifié d’un ensemble monté à un véhicule identifié.
Le modèle a été validé sur des cycles d’usage réalistes du type « Autoroutier », « Routier » et « Urbain ». En se référant encore aux figures, la représente une illustration d’une courbe de simulation de température de pneumatique sur cinq (5) cycles de cycles réalistes. La représente une illustration d’une courbe de simulation d’élévation moyenne de température de pneumatique sur les trois types de cycles d’usage réalistes. Les deux Figures 3 et 4 présentent une illustration des courbes de simulation d’un ensemble monté constitué par un des pneumatiques suivantes : - un pneumatique de dimension 205/55R16 de marque Michelin de la gamme Primacy4 RT ; - un pneumatique de dimension 205/55R16 de marque Michelin de la gamme CrossClimate+; - un pneumatique de dimension, 225/45R18 de marque Michelin de la gamme Pilot Sport 4 ; et - un pneumatique de dimension, 225/45R18 de marque Michelin de la gamme Pilot Sport 4 (usé). Les hypothèses sous-jacentes à ce modèle sont les suivantes : - La loi des gaz parfaits est valable. - Il n’y a aucune perte d’air ou ajout d’air dans la cavité du pneumatique entre les instants où sont mesurés la pression en début et la pression à la fin du trajet simulé. - La pression en début est considérée être mesurée avec une température d’air interne égale à la température ambiante (donc, l’ensemble monté comprenant l’ensemble de pneumatique, roue et cavité est à l’équilibre thermique avec la température ambiante).
Dans les Figures 3 et 4, la simulation sur des cycles réalistes montre qu’en raison des variations de sollicitation et de température ambiante au long du cycle, la température de pneumatique varie sans cesse sur le roulage. Il est donc conclu qu’en usage réel, le pneumatique est en permanence en transitoire thermique. Il existe bien un transitoire thermique pneumatique moyen, dont l’amplitude dépend du type de cycle (cycle autoroutier, cycle routier, cycle urbain).
Les paramètres suivants ont été retenus dans les simulations réalisées : - Charge de pneumatique : 40% à 100% de la charge ETRTO, par pas de 5% ; - Pression de début (« pression initiale ») : de 1,8 à 2,8 bar, par pas de 0,1 bar ; - Vitesse : de 30 à 150 km/h, par pas de 10 km/h ; et - Température ambiante : de -10°C à +40°C, par pas de 10°C. Chaque simulation a été réalisée en conditions constante (charge, vitesse, température, etc.).
Le pneumatique est soumis à des conditions de gonflage et de charge recommandées telles que définies notamment par les normes européennes de la « European Tyre and Rim Technical Organization » (Organisation technique européenne du pneu et de la roue) ou « E.T.R.T.O » dans son « Standards Manual 2020 – Commercial Vehicle Tyres » (Manuel de normes 2020 – Pneus pour véhicules commerciaux). Les déformations en compression et en cisaillement des éléments en relief délimitant la sculpture conditionnent les pressions dans le contact avec le sol et donc l’usure.
Il est soumis qu’il existe un lien entre la température de l’air interne du pneumatique et la température stabilisée du pneumatique. Il est constaté que la température du pneumatique est généralement supérieure à la température de la jante à laquelle il est monté. En outre, la surface d’échange entre le pneumatique et l’air interne est beaucoup plus grande qu’entre l’air interne et la jante.
Pour ce faire, le procédé d’alimentation 1 applique une fonction de boucle à phase asservie ou PLL qui permet de garantir que le courant et la tension au réseau principal 110 connecté au réseau auxiliaire 120 ont la même fréquence et la même phase.
S’en suit alors une étape de transformation 50 de la valeur de puissance active P et de la valeur de puissance réactive Q selon une transformation de Park. Il s’agit alors de faire un changement de repère dans le repère vectoriel de Park. Dès lors, dans le repère vectoriel de Park, la valeur de puissance active P et la valeur de puissance réactive Q s’écrivent selon les formules suivantes :
Où d et q représentent les deux axes du repère vectoriel de Park. représente ainsi la valeur de la première tension selon l’axe d alors que représente la valeur du premier courant selon l’axe d. Et, représente ainsi la valeur de la première tension selon l’axe q alors que représente la valeur du premier courant selon l’axe q.
S’en suit alors une étape de découplage 60 de la valeur de puissance active transformée et de la valeur de puissance réactive transformée. Pour ce faire, le procédé d’alimentation 1 applique une fonction de boucle à phase asservie ou PLL à la valeur de puissance active transformée et à la valeur de puissance réactive transformée. La fonction PLL permet d’estimer la position du réseau principal 110 qui, par transformée de Park, impose la condition suivante :
Autrement dit, la fonction PLL permet de déterminer un angle imposant la valeur de tension sur le l’axe du repère vectoriel q tel que .
A titre indicatif, la fonction PLL utilisée lors de l’étape 45 peut être de manière préférentielle identique à la fonction PLL de l’étape de découplage 60.
A la suite de l’étape 50, le procédé d’alimentation 1 comprend une étape de calcul 70 d’une valeur de puissance active dans le réseau principal 110 et une étape de calcul 70’ d’une valeur de puissance réactive dans le réseau principal 110, la puissance active et la puissance réactive étant les composantes de la puissance apparente calculée lors de l’étape 30.
En effet, la valeur de puissance active transformée et la valeur de puissance réactive transformée étant découplées et uniquement portées par les courants et , la valeur de la puissance active P peut être calculée lors de l’étape 70 selon la formule suivante:
Et la valeur de la puissance réactive Q peut être calculée lors de l’étape 70’ selon la formule suivante :
Il est à noter que les étapes 70 et 70’ peuvent être effectuées simultanément.
En outre, la détermination, lors de l’étape 40, de la puissance active P et de la puissance réactive Q peut s’effectuer différemment qu’énoncé ci-dessus.
En effet, dans une configuration de réseau triphasé, l’étape de détermination 40 peut d’abord comprendre l’étape de calcul 70 de la valeur de puissance active selon la formule suivante :
Où, représente une valeur de tension mesurable entre une première phase et le neutre et représente une valeur de courant de la première phase, représente une valeur de tension mesurable entre une deuxième phase et le neutre et représente une valeur de courant de la deuxième phase et représente une valeur de tension mesurable entre une troisième phase et le neutre et représente une valeur de courant de la troisième phase.
Autrement dit, dans une configuration à plusieurs phases, la valeur de la puissance active peut être définie selon la formule générique suivante :
Où représente l’ensemble des valeurs de tension de chaque phase du réseau principal 110 multiphasé et représente l’ensemble des valeurs de courant de chaque phase du réseau principal 110.
Ainsi en connaissant la valeur de la puissance apparente S et la valeur de puissance active P , il est possible de calculer la valeur de puissance réactive Q à l’étape 70’ selon la formule suivante :
La cible 17 est située à l’intérieur du boîtier 7, puisque le principe de détection se fait sans contact.
La cible 17 est ici une surface conductrice (plage) formée sur la carte électrique 16 et non reliée au plan de masse de ladite carte électrique 16.
La cible 17 est par exemple une surface conductrice carrée de 5mm x 5mm.
Le couplage étant supposé linéaire, la tension cible doit donc être une sinusoïde de même fréquence, et d’amplitude dépendant de la force du couplage cible-terre. Pour que cette amplitude soit relativement importante et donc facilement mesurable, il est préférable que l’impédance du couplage cible-terre (à travers l’environnement fixe ou à travers la main de l’utilisateur) soit d’un ordre de grandeur similaire ou supérieur à l’impédance cible-phase (constituée typiquement par l’impédance d’entrée du CAN 15 et par le couplage parasite entre la cible 17 et le plan de masse du compteur 1 qui est relié à sa borne de phase amont P).
Dans le cas de branchement inversé, illustré en , la tension cible V cible tend à être nulle. En effet, dans cette configuration, la tension cible V cible s’exprime comme suit :
V cible = [V réseau / (1 + (Z charge + Z ligne_P ) / Z lign_N )] x Z cible / (Z cible + Z coupl_terre + Z terre_distante + Z mise_à_la_terre + (Z ligne_P // (Z ligne_N + Z charge )))
Et comme Z charge >> Z ligne_N , la première partie de cette expression tend vers 0.
Ainsi, on constate que la tension cible V cible , lorsque le branchement a été correctement réalisé, est nettement supérieure à la tension cible V cible dans le cas d’une inversion de branchement.
L’unité de traitement 11 mesure donc la tension cible V cible entre la cible 17 et le conducteur de phase 8, et détecte en fonction de la tension cible V cible l’état du branchement de la phase Ph et du neutre Ne sur le compteur 1. L’état du branchement peut être un branchement normal ou un branchement inversé.
L’unité de traitement 11 compare la tension cible V cible avec un seuil prédéterminé, et détecte l’inversion de branchement lorsque la tension cible V cible est inférieure audit seuil prédéterminé. Ici, c’est l’amplitude de la valeur efficace de la tension cible qui est comparée avec le seuil prédéterminé.
Le seuil prédéterminé V seuil dépend notamment des dimensions de la cible 17.
Dans l’exemple de dimensionnement de la cible 17 qui a été décrit, le seuil prédéterminé V seuil est par exemple égal à 150 mV.
La tension cible V cible est par exemple une valeur efficace (tension RMS, pour Root Mean Square ), calculée sur une fenêtre d’intégration de durée égale par exemple à 1s.
La tension cible effectivement présente sur la cible 17 et mesurée via le CAN 15 est une tension alternative de fréquence égale à 50Hz (ou 60Hz).
Un filtrage pourra être mis en œuvre pour filtrer les bruits de plus hautes fréquences provenant de sources perturbatrices susceptibles de biaiser le résultat de mesure (la nature « haute impédance » et éventuellement déportée de la cible la rend potentiellement facilement susceptible aux sources de bruit).
Le filtrage est un filtrage numérique de préférence. Le filtre utilisé est alors par exemple un filtre numérique passe-bande 50Hz d’ordre 2.
Selon un exemple de réalisation, la culasse peut comporter un flanc inférieur comprenant l’ouverture. La préchambre mobile peut alors comprendre une paroi inférieure comportant l’au moins un trou, le flanc inférieur et la paroi inférieure étant configurés pour être tournés vers la chambre de combustion. Une première face du flanc inférieur et une première surface de la paroi inférieure peuvent être affleurantes lorsque la préchambre mobile est dans la première position.
L’invention concerne également un moteur à allumage commandé comprenant une culasse selon l’invention, au moins un cylindre délimitant une chambre de combustion et un piston mobile disposé dans l’au moins un cylindre, l’ouverture de la culasse et l’au moins un trou de la préchambre débouchant dans la chambre de combustion.
Notamment, le moteur comprend, en outre, un dispositif de commande de la soupape d’admission, apte à contrôler un déplacement, notamment un retard de déplacement, de ladite soupape.
L’invention concerne enfin un procédé de fonctionnement d’un moteur à allumage commandé selon l’invention, comportant : - une phase d’admission comprenant l’admission d’un flux d’air d’admission, l’injection de carburant et la génération d’une dépression dans le cylindre apte à déplacer la préchambre mobile dans la deuxième position de sorte à ouvrir l’au moins un orifice et permettre la circulation d’un flux d’air de vidange, notamment tiré du flux d’air d’admission, dans l’au moins un canal, le premier volume et vers la chambre de combustion, ledit flux étant apte à expulser des gaz brulés résiduels situés dans la préchambre et/ou dans le premier volume ; puis - une phase de compression comprenant une augmentation de la pression dans le cylindre de sorte qu’une partie d’un mélange air-carburant est envoyée dans la préchambre et comprenant, en outre, l’allumage dudit mélange dans la préchambre ; puis - une phase de détente dans laquelle le mélange air-carburant compris dans le cylindre s’enflamme ; puis - une phase d’échappement comprenant la remontée du piston de sorte à évacuer une partie des gaz brulés résiduels présents dans la chambre de combustion du cylindre vers la préchambre mobile.
La est une représentation schématique d’un mode de réalisation d’un véhicule équipé d’un moteur à allumage commandé comprenant une culasse équipée d’une bougie d’allumage et d’une préchambre mobile.
La est une représentation schématique de la culasse équipée d’une bougie d’allumage et d’une préchambre mobile.
La illustre schématiquement un exemple de réalisation d’un véhicule 1 automobile selon l’invention. Le véhicule 1 automobile est notamment équipé d’un moteur 2 à allumage commandé selon l’invention. Le moteur 2 à allumage commandé est un moteur thermique de tout type. De même, le véhicule 1 peut être de tout type, par exemple, un véhicule particulier, un véhicule utilitaire, un camion ou un bus. Le véhicule 1 considéré peut notamment être un véhicule connecté et/ou autonome.
Le moteur 2 comprend également une culasse 3. De manière générale, la culasse 3 selon l’invention comprend au moins un puits 30, aussi qualifié de puits de bougie, en dessous duquel une fonderie de la culasse 3, ou plus précisément la matière de la culasse 3, délimite au moins un premier volume 300, ainsi qu’au moins une bougie d’allumage 4 et une préchambre 5 mobile, disposées dans l’au moins un premier volume 300. La culasse 3 comprend également au moins un canal 6 débouchant dans ledit premier volume 300, configuré pour permettre la circulation d’un flux d’air de vidange FV vers le premier volume 300 puis par extension vers l’intérieur de la préchambre 5, et un organe de rappel 7 apte à déplacer la préchambre 5 mobile, tel que davantage exposé ci-après.
Également, tel qu’illustré, selon un exemple de réalisation, la culasse 3 comprend un conduit d’admission 31 équipé d’une soupape d’admission 32 et un conduit d’échappement 33 équipé d’une soupape d’échappement 34. La culasse 3 est montée dans le moteur 2 de sorte à permettre la mise en œuvre d’une connexion fluidique entre le conduit d’admission 31 et le conduit d’échappement 33 d’une part, et la chambre de combustion 23 de l’au moins un cylindre 21 d’autre part. De manière classique, la soupape d’admission 32 et la soupape d’échappement 34 sont montées mobiles et sont aptes à permettre ou interrompre la connexion fluidique entre le conduit dans lequel chaque soupape considérée est équipée et la chambre de combustion 23.
La description ci-après est faite en référence à une culasse 3 comprenant un puits 30, une bougie d’allumage 4, un premier volume 300 et une préchambre 5. Il est également entendu que la description est faite en référence à un cylindre 21 considéré du moteur 2 et en référence à une partie de la culasse 3 associée. Elle s’étend néanmoins à un moteur 2 à allumage commandé comprenant une pluralité de cylindres 21 chacun équipé d’un piston 22 et, par voie d’extension, à une culasse 3 comprenant une pluralité de puits 30, de premiers volumes 300, de bougies d’allumage 4, de soupapes d’admission 32 et soupapes d’échappement 34.
La culasse 3 comprend le premier volume 300 dans lequel sont disposés l’au moins une bougie d’allumage 4 et la préchambre 5 mobile. Le premier volume 300 est ainsi un espace délimité par la matière de la culasse 3. Le puits 30 est ouvert sur le premier volume 300 et la bougie d’allumage 4 est disposée de sorte à s’étendre au moins en partie dans le premier volume 300. Particulièrement, tel qu’illustré, la bougie d’allumage 4 s’étend en partie dans le puits 30 et dans le premier volume 300, notamment de sorte qu’un filetage de ladite bougie d’allumage 4 s’étende dans le premier volume 300. Une première extrémité dudit premier volume 300 comprend une ouverture 35 configurée pour déboucher dans la chambre de combustion 23 du cylindre 21 associé lorsque le moteur 2 est assemblé. Une deuxième extrémité du premier volume 300, opposée à la première extrémité, est reliée au puits 30 et est au moins en partie obturée, notamment par la bougie d’allumage 4, de sorte à prévenir l’entrée de liquides et de particules, susceptibles d’affecter le fonctionnement de la bougie d’allumage 4.
De manière classique, la bougie d’allumage 4 comprend au moins un corps 41 électriquement isolant et un culot 42 électriquement conducteur s’étendant le long d’une direction d’extension 400. Le corps 41 est réalisé dans un matériau électriquement isolant tel que de la céramique, notamment à base d’alumine. Le culot 42 est réalisé dans un matériau électriquement conducteur, notamment un matériau métallique. La bougie d’allumage 4 est disposée de sorte à s’étendre en partie dans le puits 30 de bougie de la culasse 3, de sorte à être fixée dans la culasse 3 et de sorte à s’étendre au moins en partie dans le premier volume 300. Selon un exemple de réalisation, optionnel mais préférentiel, la bougie d’allumage 4 est disposée au niveau d’une première cavité 301 de l’au moins un premier volume 300. Optionnellement, la culasse 3 comprend au moins un organe d’étanchéité 35a disposé à l’interface entre la bougie d’allumage 4 et la culasse 3, par exemple autour de la bougie d’allumage 4. Il peut s’agir notamment d’un joint de bougie.
Système d’alimentation électrique d’un moteur électrique propulsif d’aéronef comprenant une pile à combustible Le changement climatique est une préoccupation majeure pour de nombreux organes législatifs et de régulation à travers le monde. En effet, diverses restrictions sur les émissions de carbone ont été, sont ou seront adoptées par divers Etats. En particulier, une norme ambitieuse s’applique à la fois aux nouveaux types d’avions mais aussi ceux en circulation nécessitant de devoir mettre en œuvre des solutions technologiques afin de les rendre conformes aux réglementations en vigueur. L’aviation civile se mobilise depuis maintenant plusieurs années pour apporter une contribution à la lutte contre le changement climatique.
Il a ainsi été proposé d’équiper un aéronef avec une pluralité de moteurs électriques propulsifs afin de permettre la propulsion de l’aéronef. De manière connue, l’aéronef comporte au moins une pile à combustible pour alimenter électriquement une pluralité de moteurs électriques propulsifs. En pratique, en fonction de la phase de vol de l’aéronef (décollage, croisière, taxi, etc.), la puissance requise par les moteurs électriques propulsifs est différente, ce qui se traduit, pour la pile à combustible, comme une charge électrique variable. Pour permettre de fournir une charge électrique variable, il est connu d’utiliser plusieurs piles à combustible associées à un dispositif électronique de régulation de puissance afin de répondre aux besoins de l’aéronef tout en maintenant les piles à combustible dans une plage de fonctionnement de haut rendement. L’intégration d’un dispositif électronique de régulation de puissance augmente de manière importante le volume et la masse, ce qui particulièrement pénalisant dans un contexte aéronautique. En pratique, il est complexe d’obtenir des piles à combustibles qui répondent exactement aux besoins et des piles à combustible surdimensionnées sont généralement utilisées, ce qui pénalise la masse et l’encombrement.
PRESENTATION DE L’INVENTION L’invention concerne un système d’alimentation électrique d’au moins un moteur électrique propulsif d’aéronef, le système d’alimentation électrique comprenant une pile à combustible, configurée pour être alimentée par un flux d’air et par un flux d’hydrogène, configurée pour alimenter électriquement un boitier de distribution électrique configuré pour être relié audit moteur électrique propulsif.
Le système est remarquable par le fait que la pile à combustible comprend au moins une première ligne électrochimique et une deuxième ligne électrochimique montées électriquement en parallèle, chaque ligne électrochimique comprenant au moins deux empilements indépendants montés électriquement en série, chaque empilement comprenant une pluralité de cellules électrochimiques.
Grâce à l’invention, on dispose d’une grande flexibilité dans le choix des empilements et on évite de recourir à une pile à combustible comportant un unique empilement dont la puissance est surdimensionnée, ce qui pénalise la masse et l’encombrement. La conception modulaire de la pile à combustible permet en outre d’assurer un positionnement du centre de gravité précis afin de gagner en stabilité et d’optimiser l’encombrement. L’utilisation de plusieurs empilements indépendants permet de faciliter la maintenance tout en permettant d’atteindre des niveaux de tension élevés.
Selon un aspect, le système d’alimentation électrique comprend une unique pile à combustible. L’utilisation d’une unique pile à combustible permet de réduire l’encombrement et d’éviter de recourir à un dispositif électronique de régulation de puissance.
De préférence, chaque ligne électrochimique comprend trois ou quatre empilements indépendants montés électriquement en série. Une telle ligne électrochimique assure une flexibilité importante en termes de maintenance et d’encombrement tout en conservant une complexité réduite.
De préférence, la pile à combustible comprend uniquement une première ligne électrochimique et une deuxième ligne électrochimique montées électriquement en parallèle. Cela permet d’offrir de la flexibilité ainsi que de la redondance.
Selon un aspect, le boitier de distribution électrique est exempt de dispositif de régulation de puissance. Cela permet de simplifier le système de génération électrique tout en diminuant la masse et l’encombrement.
Selon un aspect, le système d’alimentation électrique comprend un circuit d’alimentation en air configuré pour alimenter la pile à combustible avec un flux d’air, le circuit d’alimentation en air comprenant une entrée d’air amont. Le flux d’air circule d’amont vers l’aval.