Brevet FR2959195A1 — publié le 20111028

VEHICULE AUTOMOBILE COMPORTANT DES MOYENS AERODYNAMIQUES POSITIONES EN AVANT D'UNE ROUE ET DE SON DISPOSITIF DE FREINAGE La présente invention se rapport à un véhicule, notamment un véhicule automobile, comportant une roue et son dispositif de freinage, un élément de structure disposé en avant de la roue dans lequel est ménagé un conduit apte à canaliser une première partie du flux d'air généré par le déplacement du véhicule vers le dispositif de freinage. L'élément de structure comporte aussi des moyens aérodynamiques mobiles et des moyens d'actionnement pilotés permettant de déplacer les moyens aérodynamiques pour obturer sélectivement le conduit. Par le document FR 2710895, est connu un véhicule comportant un élément de structure, positionné en avant des roues avant du véhicule, comportant, de manière symétrique, de chaque coté du véhicule, une voie de guidage d'air s'étendant sous l'élément de structure avant, dans la direction longitudinale du véhicule, en direction du dispositif de freinage solidaire de chacune des deux roues avant du véhicule. Une telle voie de guidage d'air sert à guider une partie du flux d'air généré lors du déplacement du véhicule et circulant sous l'élément de structure avant, vers le dispositif de freinage de chacune des deux roues avant du véhicule de manière à en optimiser le refroidissement. Chaque voie de guidage forme une goulotte présentant une surface de guidage s'étendant vers le haut. Chacune des deux surfaces de guidage présente un profil incurvé convexe, orienté vers le dispositif de freinage de la roue avant correspondante du véhicule. Mais une telle goulotte fixe dégrade à la fois l'efficacité aérodynamique du véhicule et, en refroidissant continument les freins avant du véhicule, ne permet pas de les maintenir à une température minimum nécessaire pour en optimiser leurs fonctionnements. Le document DE 42 29 945 propose une solution partielle à cette double problématique en présentant une goulotte comportant un volet amovible commandé par un actionneur piloté, obturant sélectivement cette goulotte, permettant de dévier sélectivement la première partie du flux d'air orientée vers le dispositif de freinage, dans le prolongement du reste du soubassement de l'élément de structure avant du véhicule. Une telle obturation de la goulotte se faisant lorsqu'un refroidissement forcé du dispositif de freinage n'est pas souhaitable. Mais un tel dispositif aérodynamique ne permet pas, lorsque les conditions de roulage le permettent, de dévier une seconde partie du flux d'air circulant sous l'élément de structure en direction des roues du véhicule, permettant de diminuer la portance du véhicule et de diminuer la traînée aérodynamique générée par les roues. L'objet de l'invention consiste à proposer un dispositif aérodynamique permettant à la fois de dévier sélectivement une première partie du flux d'air généré par le déplacement du véhicule vers le dispositif de freinage et de dévier sélectivement une seconde partie du flux d'air des roues du véhicule. A cet effet, l'invention a pour objet un véhicule, notamment un véhicule automobile, comportant une roue et son dispositif de freinage, un élément de structure disposé en avant de la roue dans lequel est ménagé un conduit apte à canaliser une première partie du flux d'air généré par le déplacement du véhicule vers le dispositif de freinage, des moyens aérodynamiques mobiles et des moyens d'actionnement pilotés permettant de déplacer lesdits moyens aérodynamiques pour obturer sélectivement ledit conduit, tel que les moyens aérodynamiques comportent en outre des moyens mobiles formant déflecteur, collaborant avec les moyens d'actionnement pour s'étendre sélectivement sous l'élément de structure, permettant de dévier une seconde partie du flux d'air de devant la roue. Les moyens aérodynamiques occupent sélectivement trois positions : - une première position dans laquelle les moyens aérodynamiques ouvrent le conduit, - une deuxième position dans laquelle les moyens aérodynamiques ferment le conduit, - une troisième position dans laquelle les moyens aérodynamiques maintiennent fermé le conduit et s'étendent sous l'élément de structure, devant la roue. Selon un premier mode de pilotage de l'actionneur, les trois positions sont maintenues successivement. Selon un second mode de pilotage de l'actionneur, les moyens aérodynamiques maintiennent uniquement la première et la troisième position, la deuxième position n'étant qu'un état transitoire non maintenu. Les moyens d'actionnement pilotés sont commandés par un calculateur permettant de traiter des paramètres de fonctionnement et des paramètres de roulage du véhicule pour positionner les moyens aérodynamiques dans une position adaptée. Les paramètres de fonctionnement et les paramètres de roulage du véhicule dépendent d'au moins un des paramètres suivant, permettant de commander l'actionneur : - de la température d'un circuit de freinage servant à actionner le dispositif de freinage, - de la température du dispositif de freinage, - de la température extérieure du véhicule, - d'un contacteur d'une pédale de frein servant à commander ledit circuit de freinage, - de la vitesse de déplacement du véhicule, - de la variation de pression dans le circuit de freinage, - de la mesure de la décélération du véhicule. Selon un mode de réalisation de l'invention, les moyens aérodynamiques comportent un volet formant obturateur apte à fermer le conduit. Le déflecteur comporte une paroi sensiblement rectangulaire positionnée sensiblement verticalement et logée dans des glissières portées par l'élément de structure. L'obturateur est solidaire du déflecteur, le déplacement du déflecteur par les moyens d'actionnement pilotés déplaçant l'obturateur. L'ensemble comporte un élément formant ressort positionné entre l'élément de structure et l'obturateur, le ressort s'opposant à l'ouverture du conduit lors du déplacement de l'obturateur. Le conduit forme une goulotte débouchant sous l'élément de structure et s'étendant suivant l'axe longitudinal du véhicule, en direction du dispositif de freinage, l'obturateur formant la surface supérieure du conduit et présentant une première extrémité, en avant du conduit, articulée sur l'élément de structure. Le déflecteur comporte dans sa partie inférieure deux épaulements formant des butées, l'obturateur présentant une seconde extrémité, opposée à la première extrémité, interposée entre les deux butées, ladite seconde extrémité étant alternativement en appui contre chacune des deux butées lors du coulissement dudit déflecteur. Le déflecteur comporte une crémaillère collaborant avec une roue dentée de l'actionneur. Selon différentes variantes de positionnement, les moyens aérodynamiques sont positionnés symétriquement de chaque coté du véhicule, lesdits moyens aérodynamiques étant positionnés indifféremment devant les roues avant ou les roues arrière du véhicule. D'autres avantages et caractéristiques techniques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui suit en référence aux figures des dessins annexés parmi lesquelles : - La figure 1 représente une vue générale d'un véhicule dont une partie de la carrosserie présente une découpe permettant de voir, positionné devant une roue, un conduit et des moyens aérodynamiques mobiles selon l'invention ; - La figure 2 représente une vue en perspective du côté inférieur du véhicule comportant le conduit et les moyens aérodynamiques selon l'invention ; et - les figures 3a, 3b et 3c représentent des vues en coupe partielle latérale de la partie de l'élément de structure du véhicule positionné en avant de la roue, comportant le conduit et les moyens aérodynamiques dans respectivement chacune de ces trois positions. Dans la suite de la description le terme avant se réfère toujours à un positionnement en avant du véhicule 1, suivant son sens normal de circulation. Sur la figure 1 est représenté une vue générale d'un véhicule 1 dont une partie de la carrosserie présente une découpe permettant de voir, positionné en avant d'une roue 2 et plus particulièrement en avant du dispositif de freinage solidaire de la roue 2 (le dispositif de freinage n'est pas représenté sur cette figure), un conduit 3 et des moyens aérodynamiques 4 mobiles permettant d'obturer sélectivement le conduit 3, qui est destiné à canaliser une première partie d'un flux d'air généré lors du déplacement du véhicule en direction du dispositif de freinage, et à dévier sélectivement une seconde partie de ce flux d'air de la roue 2, comme expliqué ultérieurement. Comme plus particulièrement visible sur la figure 2, représentant une vue en perspective du côté inférieur du véhicule 1, le conduit 3 forme une goulotte s'étendant dans la direction longitudinale du véhicule 1, s'étirant progressivement vers le haut en direction du dispositif de freinage 21 de la roue 2. La roue 2 est partiellement enveloppée par un garde boue 12, comportant une ouverture 11 communiquant avec le conduit 3 pour permettre le passage de la première partie du flux d'air en direction du dispositif de freinage 21. Les moyens aérodynamiques 4 sont composés d'un obturateur 41 et d'un déflecteur 42, qui interagissent avec le conduit 3 et avec la roue 2. L'obturateur 41, formant la face supérieure du conduit 3, est présenté sur les figures 1 et 2 dans une première position relevée permettant au conduit 3 de canaliser une première partie du flux d'air circulant sous un élément de structure avant 13 en direction du dispositif de freinage 21. Le déflecteur 42, représenté dans les figures 1 et 2 en position relevée, est positionné le long du garde boue 12, dans une direction sensiblement verticale. Comme expliqué ultérieurement, l'obturateur 41 présente aussi une position abaissée, obturant le conduit 3. Le déflecteur 42 présente de même une position abaissée, déviant une seconde partie du flux d'air circulant sous l'élément de structure avant 13, de la roue 2. Le déflecteur 42 présente généralement une largeur proche de la largeur de la roue 2. Le conduit 3 présente une largeur moindre et est principalement orienté uniquement vers le dispositif de freinage 21 de la roue 2. L'obturateur 41 et le déflecteur 42 collaborent avec un actionneur 43 piloté par un calculateur en fonction des paramètres de fonctionnement et des paramètres de roulage du véhicule (le calculateur n'étant pas représenté, mais pouvant, par exemple, être intégré au calculateur du dispositif ABS ou ESP du véhicule). L'actionneur 43 déplace sélectivement l'obturateur 41 et le déflecteur 42 suivant trois positions : • une première position où l'obturateur 41 est dans une position relevée, ouvrant le conduit 3, le déflecteur 42 étant aussi dans une position relevée, ne déviant pas le flux d'air circulant sous le véhicule 1, • une deuxième position où l'obturateur 41 est dans une position abaissée, fermant le conduit 3, le déflecteur 42 étant toujours dans une position relevée, • une troisième position où l'obturateur 41 est toujours positionné dans une position abaissée, le déflecteur 42 se positionnant aussi dans une position abaissé de manière à s'étendent sous l'élément de structure 13, devant la roue 2. 20 Sur les figures 3a, 3b et 3c est représenté une vue en coupe partielle de l'élément de structure avant 13 du véhicule 1 tel que positionné en avant de la roue 2, comportant le conduit 3 et les moyens aérodynamiques 4, dans respectivement chacune des trois positions pilotées sélectivement par le calculateur. 25 L'obturateur 41 comporte une première extrémité 411 articulée par l'intermédiaire d'une liaison de type pivot 413 sur la structure avant 13 du véhicule 1, formant le début du conduit 3. L'obturateur 41 se prolonge jusqu'à une seconde extrémité 412 positionnée en regard de l'ouverture 11 formée dans le garde boue 12. La seconde extrémité 412 de l'obturateur 41 est en contact 30 avec le déflecteur 42. Le déflecteur 42, comporte deux parties ; une partie inférieure 421, servant à la fois à guider en rotation l'obturateur 41 et à dévier la seconde partie du flux d'air de la roue 2 lorsque le déflecteur 42 est en position basse, et une 15 partie supérieure 422 collaborant avec l'actionneur 43 pour permettre son déplacement vertical. La partie inférieure 421 du déflecteur 42 comporte deux épaulements alignés verticalement, formant deux butées, une butée inférieure 423 et une butée supérieure 424. La seconde extrémité 412 de l'obturateur 41 est alternativement en appui contre la butée inférieure 423 ou contre la butée supérieure 424 du déflecteur 42, en fonction du positionnement vertical du déflecteur 42. La partie supérieure 422 du déflecteur 42 forme une crémaillère 425 engrenant avec une roue dentée 431 entrainée en rotation par un moteur électrique 432, la roue dentée 431 et le moteur électrique 432 formant l'actionneur 43. Le moteur électrique 432 est monté solidaire de la structure avant 13 du véhicule 1. Sur la figure 3a, le déflecteur 42 est positionné en position haute, maintenant la seconde partie 412 de l'obturateur 41 relevée au maximum, ouvrant le conduit 3. Un ressort de rappel 414 s'oppose au pivotement vers le haut de l'obturateur 41, maintenant en appui la seconde partie 412 contre la face supérieure de la butée inférieure 423 du déflecteur 42. Sur la figure 3b, le déflecteur 42 est dans une position intermédiaire, positionnant l'obturateur 41 dans une position horizontale, fermant le conduit 3. Comme précédemment le ressort 414 maintient en appui la seconde partie 412 de l'obturateur 41 contre la face supérieure de la butée inférieure 423. Dans cette position intermédiaire, la face inférieure de l'obturateur 41 est aussi en appui contre une languette 14 formant une butée, la languette 14 se prolongeant latéralement de manière horizontale de la structure avant 13 du véhicule 1, au niveau de la liaison pivot 413. Sur la figure 3c, le déflecteur 42 est en position basse, faisant sailli sous la structure avant 13 du véhicule 1, positionnant la partie inférieure 421 du déflecteur 42 est devant la roue 2. Un tel positionnement dévie une seconde partie du flux d'air de la roue 2. L'obturateur 41, qui est en appui contre la languette 14, reste positionné horizontalement. La face inférieure de la butée supérieure 424 du déflecteur 42 est positionnée en appui contre la face supérieure de la seconde partie 412 de l'obturateur 41, suppléant à l'action du ressort 414, évitant que le flux d'air généré lors du déplacement à une vitesse élevée du véhicule, n'exerce une pression supérieure à l'action du ressort 414 sur l'obturateur 41, le relevant. L'actionneur 43 est commandé par un calculateur positionné dans le véhicule. Le calculateur peut être intégré au calculateur du dispositif ABS ou ESP, partageant un certain nombre de données avec celui-ci, comme : - la température d'un circuit de freinage servant à actionner le dispositif de freinage, - la température du dispositif de freinage, - la température extérieure du véhicule, - un contacteur d'une pédale de frein servant à commander ledit circuit de freinage, - la vitesse de déplacement du véhicule, - la variation de pression dans le circuit de freinage, - la mesure de la décélération du véhicule. Ainsi, pour une vitesse supérieure à une vitesse seuil donnée, correspondant à une vitesse de déplacement sur route ou sur autoroute, l'actionneur 43 positionne horizontalement l'obturateur 41 de manière à fermer le conduit 3 et positionne le déflecteur 42 en position basse, diminuant la portance 20 du véhicule et diminuant la traînée aérodynamique générée par la roue 2. Dans cette position des moyens aérodynamiques 4, le flux d'air circulant sous le véhicule 1 est en grande partie dévié du dispositif de freinage 21, limitant son refroidissement et le maintenant en température. Mais, si la température du dispositif de freinage 21 monte au dessus d'une première température seuil 25 prédéterminée Ti, le déflecteur 42 est relevé pour permettre à une petite partie du flux d'air d'être dévié vers le dispositif de freinage 21. Si la température monte au delà d'une seconde valeur seuil de température prédéterminée T2, supérieure à la première valeur seuil prédéterminée Ti, le calculateur commande l'ouverture du conduit 3, augmentant le débit d'air dévié vers le 30 dispositif de freinage 21 du véhicule 1. Le passage progressif des moyens 15 aérodynamiques 4 de la troisième vers la deuxième position, puis vers la première position, telles que définies précédemment, dégrade graduellement l'aérodynamique du véhicule 1 en fonction de la demande en refroidissement du dispositif de freinage 21. Dès lors que la température du dispositif de freinage 21 redescend respectivement en dessous de la seconde et de la première valeur seuil de température T2 et Ti, l'actionneur 43 referme le conduit 3 est repositionne le déflecteur 42 en position basse. Il est aussi possible de ne pas directement mesurer la température du dispositif de freinage 21, mais d'utiliser un algorithme estimant une telle température en fonction de la température extérieure du véhicule et en fonction des variations de vitesses du véhicule 1 dû à l'actionnement du dispositif de freinage 21. Ainsi, après un fort ralentissement, le déflecteur 42 est temporairement relevé durant un temps prédéterminé, un tel temps prédéterminé pouvant dépendre de la température extérieure et du temps d'actionnement du dispositif de freinage 21. Si les ralentissements se succèdent avec une fréquence supérieure un seuil prédéterminé (la valeur seuil de la fréquence de répétition des ralentissements pouvant dépendre aussi de la température extérieure du véhicule) l'obturateur 42 est maintenu en position relevée et le conduit 3 est ouvert durant un second temps prédéterminé, un tel second temps prédéterminé pouvant dépendre de la vitesse finale du véhicule 1 après ces ralentissements successifs et de la température extérieure du véhicule. Lorsque la vitesse du véhicule 1 est inférieure à la vitesse seuil, correspondant à une vitesse de déplacement en ville, le déflecteur 42 est maintenu relevée, seul la prise d'air 3 est alors ouverte ou fermée en fonction de la température mesurée ou estimée du dispositif de freinage. Le déflecteur 42, ainsi maintenu relevé, est protégé d'obstacles pouvant se présenter en ville comme des ralentisseurs ou des changements brusques d'inclinaison de la chaussée, pouvant créer un abaissement brusque de l'assiette du véhicule 1, risquant de faire frotter le déflecteur 42 contre un obstacle, le détériorant. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au seul mode de réalisation qui vient d'être décrit, il pourra y être apporté de nombreuses modifications sans sortir, pour cela, du cadre de l'invention. Notamment, le conduit 3 et les moyens aérodynamiques 4 sont représentés dans les figures 1 et 2 positionnés en avant d'une des roues avant 2 directionnelles du véhicule 1, mais un tel conduit 3 et de tels moyens aérodynamiques 4 peut aussi être indifféremment positionnés devant les roues avant ou arrière, avec un positionnement généralement symétrique de chaque coté du véhicule 1. De même il est aussi possible de considérer une gestion des moyens aérodynamiques 4 n'utilisant que la première position, ouvrant le conduit 3, et la troisième position, le passage à la deuxième position, où seul le conduit 3 est fermé, le déflecteur 42 n'étant pas encore déployé sous l'élément de structure 13 du véhicule, n'étant qu'un état transitoire non maintenu. Enfin il est aussi possible de recouvrir la surface inférieure de l'élément de structure 13 et les moyens aérodynamiques 4 d'une membrane souple, se déformant lors du passage entre les trois positions, permettant d'isoler le mécanisme de la poussière et de l'eau projeté dessus lors du roulage du véhicule 1. Revendications1. Véhicule (1), notamment véhicule automobile, comportant une roue (2) et son dispositif de freinage (21), un élément de structure (13) disposé en avant de la roue (2) dans lequel est ménagé un conduit (3) apte à canaliser une première partie du flux d'air généré par le déplacement du véhicule (1) vers le dispositif de freinage (21), des moyens aérodynamiques (4) mobiles et des moyens d'actionnement pilotés (43) permettant de déplacer lesdits moyens aérodynamiques (4) pour obturer sélectivement ledit conduit (3), caractérisé en ce que les moyens aérodynamiques (4) comportent en outre des moyens mobiles formant déflecteur (42), collaborant avec les moyens d'actionnement (43) pour s'étendre sélectivement sous l'élément de structure (13), permettant de dévier une seconde partie du flux d'air de devant ladite roue (2). 2. Véhicule (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens aérodynamiques (4) occupent sélectivement trois positions : - une première position dans laquelle les moyens aérodynamiques (4) ouvrent le conduit (3), - une deuxième position dans laquelle les moyens aérodynamiques (4) ferment le conduit (3), - une troisième position dans laquelle les moyens aérodynamiques (4) maintiennent fermé le conduit (3) et s'étendent sous l'élément de structure (13), devant ladite roue (2). 5. Véhicule (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits moyens d'actionnement pilotés (43) sont commandés par un calculateur permettant de traiter des paramètres de fonctionnement et des paramètres de roulage dudit véhicule pour positionner lesdits moyens aérodynamiques (4) dans une position adaptée. 6. Véhicule (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits paramètres de fonctionnement et les paramètres de roulage du véhicule dépendent de la température d'un circuit de freinage servant à actionner ledispositif de freinage (21), de la température du dispositif de freinage (21), de la température extérieure du véhicule (1), d'un contacteur d'une pédale de frein servant à commander ledit circuit de freinage (21), de la vitesse de déplacement du véhicule, de la variation de pression dans ledit circuit de freinage, de la mesure de la décélération du véhicule (1). 5. Véhicule (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens aérodynamiques (4) comportent un volet formant obturateur (41) apte à fermer le conduit (3). 6. Véhicule (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit déflecteur (42) comporte une paroi sensiblement rectangulaire positionnée sensiblement verticalement et logée dans des glissières portées par l'élément de structure (13). 7. Véhicule (1) selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que l'obturateur (41) est solidaire du déflecteur (42), le déplacement du déflecteur (42) par les moyens d'actionnement pilotés (43) déplaçant ledit obturateur (41). 8. Véhicule (1) selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte un élément formant ressort (414) positionné entre l'élément de structure et l'obturateur (41), le ressort (414) s'opposant à l'ouverture du conduit (3) lors du déplacement de l'obturateur (41). 9. Véhicule (1) selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que le conduit (3) forme une goulotte débouchant sous l'élément de structure (13) et s'étendant suivant l'axe longitudinal du véhicule (1), en direction du dispositif de freinage (21), l'obturateur (41) formant la surface supérieure du conduit (3) et présentant une première extrémité (411), en avant du conduit (6), articulée sur l'élément de structure (13). 10. Véhicule (1) selon la revendication 9, caractérisé en ce que le déflecteur (42) comporte dans sa partie inférieure deux épaulements formant des butées (423, 424), l'obturateur (41) présentant une seconde extrémité (412), opposée à la première extrémité (411), interposée entre les deux butées (423, 424), ladite seconde extrémité (412) étant alternativement en appui contre chacune des deux butées (423, 424) lors du coulissement dudit déflecteur (42).11. Véhicule (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le déflecteur (42) comporte une crémaillère (425) collaborant avec une roue dentée (431) de l'actionneur (43). 12. Véhicule (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que lesdits moyens mobiles aérodynamiques (4) sont positionnés symétriquement de chaque coté du véhicule, lesdits moyens aérodynamiques (4) étant positionnés indifféremment devant les roues avant ou les roues arrière du véhicule (1).