Brevet FR2896474A1 — publié le 20070727

Ce document décrit le concept général du système d'asservissement automatique de la force centrifuge d'un véhicule, basé sur un système de sonde, un calculateur, et un système mécanique d'aile muni de vérins hydrauliques. Description du système : Le mot "système" utilisé cidessous se rapporte à la dénomination "Active Side Deflector". Le système est constitué de 3 parties distinctes (figure 1): • Un système de sondes •. Un calculateur • Deux déflecteurs hydrauliques latéraux (1 gauche et 1 droite relié au véhicule) qui contiennent chacun : i. Un ou plusieurs vérins hydraulique ii. Un déflecteur avec un ou plusieurs liens mécaniques permanents avec le ou les vérins. Liste des paramètres liés au système : ^ x = JfîJJ: position instantanée du mobile selon une trajectoire vectorielle ^ v = Ilv~l : vitesse instantanée du mobile ( = ù ) de ^ R : rayon instantané de courbure ^ vz F = II~F force centrifuge instantanée (F = n ) li NI~ R • S : surface du déflecteur ^ m : Position instantanée du vérin hydraulique • mmax longueur maximum pour la position du vérin hydraulique ^ mo : Valeur initiale de la position du vérin hydraulique pour laquelle F égale à 0 • w : position instantanée de rotation (-1 pour le sens de rotation vers la gauche, 0 en ligne droite, 1 pour le sens de rotation vers la droite) Aspects théoriques liés au fonctionnement du système : Pour tout véhicule dans une courbe, l'accélération instantanée â est : d 25é n_ùt+dt dt2 R Le but du système est d'annihiler le composante centrifuge v2 ùn R dans les limites physiques comme le montre la figure 2. Actions logiques effectuées par le système : Mis en application sur un véhicule, le système actif de compensation : ^ Obtient en temps réel les variables v, R et w ^ Calcule en temps réel la valeur de la force centrifuge F 111=L2 R ^ Calcule m en temps réel la position nécessaire pour le vérin hydraulique pour compenser exactement la va=_eur de F calculée, selon S et v ^ Envoie le message de correction sur la partie gauche ou droite, suivant la valeur de w ^ Vérifie par contrôle automatique (asservissement) que la valeur réelle de m est égale à la valeur théorique de m ; en cas de différence, correction jusqu'à ce que m réel soit identique à m théorique 2 n d'accélération dans une courbe qui représente la quantité 3 Limites physiques et biologiques induites par le système : Physiques : Les limites physiques sont théoriquement seulement liées aux valeurs de S et mmax, qui détermine la compensation centripète maximum FI disponible ( P = ) . Biologiques : Particulièrement pour des contextes très exigeants (Formule 1), risque de déplacements significatifs d'organes internes (foie, cœur). Un deuxième aspect est un ressenti de la force centrifuge appliqué au corps sans percevoir le même effet pour la voiture, grâce au système actif de compensation Historique du projet Depuis longtemps, je me suis penché sur des solutions liées au contrôle automatique ou asservissement : ma première approche a été dans le domaine audio. Certains constructeurs ont mis au point des haut-parleurs réactifs dont le son retransmis est enregistré en temps réel par un microphone, codé en données numériques (quantification 1) ; le son réel est mathématiquement comparé au son théorique (également numérisé avant amplification : quantification 2) Un condensateur variable, dont une membrane est solidaire du coffret du haut-parleur et l'autre relié à la bobine mobile du haut-parleur, mesure en temps réel le déplacement de celui-ci. S'il y a une différence entre les quantifications 1 et 2, la position de la membrane du haut-parleur est corrigée en temps réel par un asservissement réactif (courant envoyé indépendant de celui délivré par l'amplificateur) imposé au haut-parleur. La Figure 3 est un exemple d'une représentation typique d'un diagramme d'asservissement audio L'aéronautique emploie des unités de correcteur d'assiette pour les phases de décollage, d'atterrissage et de stabilisation en vol (figure 4). Ces ailerons sont guidés par des vérins hydrauliques dont la position est calculée puis asservis par un système de correcteur de stabilité (figure 5). Revendications : 1/ Le système couvre toute combinaison de technologie de contrôle automatique (asservissement en temps réel) appliqué à la compensation centrifuge de force sur les ailes latérales d'un véhicule, visibles ou pas, inclus ou pas dans chaque porte avant/arrière d'un véhicule, inclus ou pas dans un système protégeant l'aile, par commande active/réactive latérale, grâce à un ou plusieurs déflecteurs mobiles. 2/ Les déflecteurs mobiles peuvent être faits d'un ou plusieurs éléments : segmentation verticale de l'aile en plusieurs éléments verticaux, au lieu d'avoir une aile mobile unique (augmentation de la valeur de S repoussant la limite physique du système) 3/ Le système couvre 3 éléments principaux décrits dans la description du système (système de sondes, système de calculateur, système de déflecteurs hydrauliques à vérins) 4/ La revendication est étendue sur tous types de véhicule terrestres (auto, moto, camion, liste non limitative) homologués ou non, en utilisation sur routes ouvertes ou fermées, dans un cadre public ou privé L4