Brevet FR3053016A1 — publié le 20171229

SYSTÈME DE GESTION DE L'ÉQUILIBRE DES VÉHICULES À MOTEUR À DEUX ROUES ALIGNÉES Domaine technique : Gérer l'équilibre à l'arrêt et en circulation des véhicules à moteur à deux roues alignées disposées longitudinalement dans le sens du déplacement. Etat technique antérieur : Problème d'équilibre des véhicules à moteur à deux roues alignées disposées longitudinalement dans le sens du déplacement générant un tiers des décès de la route chaque année en France alors que les kilomètres parcourus par ces véhicules sont infimes rapportés au kilomètres parcourus par le parc automobile. Exposé de l'invention : 1. Ajout d'un système de gestion de l'équilibre additionnel nomade à alimentation électrique intégrée et motorisation électrique ou turbo dont la capacité énergétique très supérieure à l'effet gyroscopique des organes tournant des véhicules à moteur à deux roues à leur vitesse maximum permet à ce système de gérer l'équilibre du véhicule. La fonction nomade est assurée par un rack. L'implantation préconisée est sur le porte bagage en dessous du top case, sur un porte colis à l'avant du véhicule à deux roues motorisées ou sur le repose pied des scooters. Le système doit dans tous les cas être positionné plus haut que l'appui des pneus sur la chaussée. 3053016 2 2. Commande de l'inclinaison en virage : La gestion de l'équilibre est constitué de deux contacteurs à billes dont les contacts sont tête bêche coté extérieur du véhicule. Les corps sont fixés alignés horizontalement 5 et perpendiculairement à l'axe vertical et l'axe longitudinal du véhicule donc transversalement sur le véhicule et commandant le moteur de la vis à bille et donc l'inclinaison du système de gestion de l'équilibre qui se fait au moyen du berceau de roulis. 10 Tout comme la surface de l'essence du réservoir du véhicule à deux roues à moteur reste perpendiculaire à l'axe vertical du véhicule lors du passage en courbe, les billes de commande vont rester en position centrale inactive sur leur support en virage si l'inclinaison est correcte. La 15 sensibilité de celles-ci se règle en mettant un angle de positionnement des corps des capteurs par rapport à l'horizontalité de leur support. Cet angle éloigne les billes des contacts. 20 3. Virage à droite ou à gauche : La bille du contact se déplace vers l'extérieur du virage. En appui sur le contact extérieur au virage elle ferme le circuit de commande de la vis à bille. La vis à billes oriente le berceau du système de gestion de l'équilibre. Le 25 véhicule s'incline. La position de passage en courbe est correcte. L'angle de réglage de sensibilité du contact à bille décolle la bille de son contact. La vis à bille est désactivée. Le berceau s'immobilise. L'autre bille de contact reste en position désactivée grâce à l'angle de 30 réglage de sensibilité du contact à bille. 3053016 3 4. Véhicule trop penché : La bille du contact qui se trouve à l'intérieur du virage se déplace vers l'intérieur du virage. En appui sur les contacts elle ferme le circuit de commande de la vis à 5 bille. La vis à billes oriente le berceau du système de gestion de l'équilibre. Le véhicule se redresse. La position de passage en courbe est correcte. L'angle de réglage de sensibilité du contact à bille décolle la bille de son contact. La vis à bille est désactivée. Le berceau 10 s'immobilise. L'autre bille de contact reste en position désactivée grâce à l'angle de réglage de sensibilité du contact à bille. 5. Véhicule insuffisamment penché en virage : 15 La bille du contact qui se trouve à l'extérieur du virage se déplace vers l'extérieur du virage. En appui sur les contacts elle ferme le circuit de commande de la vis à bille. La vis à billes oriente le berceau du système de gestion de l'équilibre. Le véhicule se penche. La position 20 de passage en courbe est correcte. L'angle de réglage de sensibilité du contact à bille décolle la bille de son contact. La vis à bille est désactivée. Le berceau s'immobilise. L'autre bille de contact reste en position désactivée grâce à l'angle de réglage de sensibilité du 25 contact à bille. 6. Véhicule en entrée de virage à droite ou à gauche : Le pilote en orientant le guidon du véhicule vers l'intérieur du virage va provoquer le déplacement des 30 billes qui elles continuent en ligne droite. 3053016 4 La bille du contact qui se trouve à l'extérieur du virage se déplace vers l'extérieur du virage. En appui sur les contacts elle ferme le circuit de commande de la vis à bille. La vis à billes oriente le berceau du système de 5 gestion de l'équilibre. Le véhicule se penche. La position de passage en courbe est correcte. L'angle de réglage de sensibilité du contact à bille décolle la bille de son contact. La vis à bille est désactivée. Le berceau s'immobilise. L'autre bille de contact reste en position 10 désactivée grâce à l'angle de réglage de sensibilité du contact à bille. Le véhicule est en position de circulation en virage. 7. Véhicule en sortie de virage à droite ou à gauche : 15 Le pilote en orientant le guidon vers l'extérieur du virage va provoquer le déplacement des billes qui elles sont en position de continuation de virage. La bille du contact qui se trouve à l'intérieur du virage se déplace vers l'intérieur du virage. En appui sur les 20 contacts elle ferme le circuit de commande de la vis à bille. La vis à billes oriente le berceau du système de gestion de l'équilibre. Le véhicule se redresse. Le véhicule est vertical. L'angle de réglage de sensibilité du contact à bille décolle la bille de son contact. La vis à 25 bille est désactivée. Le berceau s'immobilise. L'autre bille de contact reste en position désactivée grâce à l'angle de réglage de sensibilité du contact à bille. Le véhicule est en position de circulation ligne droite. 3053016 5 8. Les contacteurs à billes peuvent être remplacés par des accéléromètres, centrales inertielles, inclinomètres, gyroscope de commande etc... 5 9. Pour le berceau de tangage les contacteurs à billes de commande sont à proscrire car en position longitudinale dans le sens du déplacement leur fonction est 'perturbée par l'accélération et la décélération. La fonction de commande du berceau de 10 tangage doit être confié à un autre systême de commande énoncé ci-dessus. 10. En courbe en cas de perte d'adhérence, de vent de travers, de choc, etc.... Le système de gestion de 15 l'équilibre va maintenir la position de tangage et de roulis à l'équilibre. L'action de correction du tangage par le système de gestion de l'équilibre empêche la modification de trajectoire inopportune et accidentogène. 20 11. En cas de faute de conduite (trajectoire trop à l'intérieur ou à l'extérieur du virage) le pilote n'a plus qu'à modifier sa trajectoire. L'inclinaison est gérée par le système de gestion de 25 l'équilibre, donc pas d'équilibre à maintenir pour le pilote. Le pilote n'est pas un équilibriste. D'où une meilleure réactivité car il ne peut faire bien deux choses en même temps. 30 12. La commande du berceau de tangage empêche le véhicule à deux roues à moteur de se cabrer à 3053016 6 l'accèlèration et de plonger à la décélération. D'où le contact permanent des roues avec la route. Le freinage est donc toujours optimum. Il permet aussi le transfert de charge entre les roues 5 avant et arrière du véhicule pour maintenir l'adhérence des deux roues dans les virages en allégeant la roue qui glisse et en chargeant la roue qui adhère. 13. Le véhicule est insensible à l'environnement de 10 circulation (adhérence, nids de poule, vent de travers, collisions Sa trajectoire n'est pas aléatoire. Elle est le fait du pilote pas de l'environnement. La trajectoire est beaucoup plus précise car pas impactée par la recherche d'équilibre. 15 14. Le berceau de tangage peut-être supprimé. La fixation du système de gestion de l'équilibre se faisant par le dessous du berceau de roulis directement sur le véhicule à deux roues motorisé en 20 respectant l'horizontalitée du véhicule et du système à l'arrêt. 15. Dans le cas de routes montantes ou descendante, le système de gestion de l'équilibre s'adapte 25 progressivement à la configuration mais empèche les modifications rapides accidentogènes. Cela est dû au principe de base de la gyroscopie. 16. A l'arrêt l'énergie gyroscopique des organes 30 tournant des véhicules à moteur à deux roues est négligeable. 3053016 7 L'énergie gyroscopique du système de gestion de l'équilibre permet aux véhicules à deux roues à moteur de ne pas tomber sans utilisation de béquille. A l'arrêt lors de la circulation (stop, feu rouge, 5 bouchons...) il est inutile de mettre pied à terre. Le véhicule est en équilibre par lui-même. Le système ayant sa propre alimentation électrique la gestion de l'équilibre fonctionne même si le moteur du véhicule est arrêté. 10 A l'arrêt et en circulation la capacité énergétique du système de gestion de l'équilibre est constante et maximum. 17. En circulation le pilote du véhicule à deux roues à moteur ne louvoie plus (trajectoire sinusoïdale) en 15 recherche d'équilibre. Celui-ci peut-être conduit par une personne n'ayant jamais utilisé de véhicule à deux roues ou n'ayant pas le sens de l'équilibre ou bien les deux en même temps. 20 18. En cas de choc le véhicule ne tombe pas. Si son pilote est attaché il reste en sécurité sur le véhicule et ne git pas à terre. Il ne peut pas être écrasé par les autres véhicules en circulation. 25 19. Le véhicule équipé bénéficie de trois appuis. Deux appuis bas des pneus sur le sol sécurisés par l'anti-cabrage, l'anti-plongée et l'anti-glissement et un appui haut gyroscopique de haute énergie. En isostatisme trois points d'appui et un anti-rotation 30 empèche le véhicule de bouger hors de ce qu'il est prévu. Trois appuis dont un gyroscopique et immatériel 3053016 8 correspond au niveau de sécurité d'un véhicule à quatre roues en appui sur le sol. Ce qui permet d'augmenter le nombre de places assises (taxi) des deux roues motorisées (alignées ou coude à coude). Il 5 suffit alors d'aumenter la capacité énergétique du système pour l'adapter à la charge en augmentant la vitesse de rotation du gyroscope ou le rayon ou la masse ou les deux ou les trois à la fois. 10 Présentation des figures : 1.La vue de dessus du plan de définition donnant l'implantation générale du système de gestion de l'équilibre sur lequel apparaissent les berceaux avec leurs vis à bille motorisées, le moteur et le 15 motoréducteur électrique, les diverses transmissions et le carter du gyroscope avec son couvercle. 2.La vue de dessous du plan de définition. 3.La commande de la vis à bille par interrupteur à bille. 20 4.Le gyroscope. 5.Le boitier du gyroscope. 6.Le couvercle du boitier du gyroscope. Mode de réalisation : 25 1. Miniaturisation du système de gestion de l'équilibre : Le gyroscope sera remplacé par un supra gyroscope. La motorisation électrique est remplacée par l'action des gaz d'échappement sur les pâles poussées d'un turbo dont la turbine qui pousse l'air d'admission est remplacée par un 30 disque miniaturisé. 3053016 9 Par exemple un supra gyroscope de 500 grammes est de 4 cm de diamètre à 4200 t/s (vitesse turbo) est équivalent à un gyroscope de 35 kg de 40 cm de diamètre à 3000 t/mn (vitesse moteur électrique) en capacité énergétique (KJ). 5 La proportion reste valable pour toutes valeurs. 2. Description du système électrique situé dans le boitier du système de gestion dans l'ordre d'alimentation : génératrice du véhicule, batterie du 10 véhicule, un convertisseur, un chargeur intelligent, un bloc énergie, le circuit électrique des berceaux et celui du gyroscope. 3. Description du circuit électrique des berceaux dans 15 l'ordre d'alimentation : capteurs précédemment décris, relais de puissance, fusibles, potentiomètres afin d'ajuster la réactivité du système de gestion de l'équilibre (sport, tourisme, adhérence...), servomoteurs des vis à billes. 20 4. Description du circuit électrique d'alimentation du gyroscope dans l'ordre d'alimentation : deux accélérateurs à main sur le prototype (qui seront remplacés par un calculateur sur la production série 25 et une mise en route par la clef de contact du véhicule), contrôleurs électriques de trottinette, fusibles, motoréducteur et moteur. Enchainement des opérations : Lancement du gyroscope à l'aide du motoréducteur, vitesse maximum atteinte, arrêt 30 alimentation, lancement du moteur en prise directe avec le gyroscope, vitesse maximum atteinte, maintien. 3053016 10 Le désassemblage mécanique des blocs électrique du gyroscope se fait automatiquement par l'utilisation d'une transmission par roue libre soit par chaîne soit par un autre système de transmission. 5 En utilisation le système de gestion n'utilise pas le circuit électronique de mise en rotation du gyroscope. D'où une fiabilité absolue. REVENDICATIONS1.- Système de gestion de l'équilibre d'un véhicule à moteur à deux roues alignées comprenant : - un gyroscope situé dans un boîtier et entraîné en rotation par un motoréducteur et un moteur de prise directe avec le gyroscope, - un berceau de roulis orienté par une vis à bille, - un moteur associé à une vis à billes, commandé par deux 10 contacteurs à billes et commandant l'inclinaison du berceau de roulis. 2.- Système de gestion de l'équilibre selon la revendication 1, dans lequel le corps du contacteur à 15 billes est fixé aligné horizontalement et perpendiculairement à l'axe vertical et à l'axe longitudinal du véhicule. 3.- Système de gestion de l'équilibre selon la 20 revendication 1 ou la revendication 2, comprenant en outre un berceau de tangage.