INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Dans cette configuration, la traverse d’assise ne permet pas d’avoir des résultats satisfaisants lors des protocoles de choc latéral, car l’encoche de la partie centrale représente une zone faible et compromet toute l’inertie de la traverse (rupture d’inertie) quelle que soit son épaisseur, alors que la partie extérieure rectiligne de la traverse reste rigide et ne permet pas d’absorber l’énergie du choc latéral par consommation de matière.
Les véhicules thermiques conventionnels disposent de traverses d’assise ayant une section constante sur toute la longueur, ce qui leur permet de plus facilement obtenir des résultats satisfaisants lors des protocoles de choc latéral.
Satisfaire ces protocoles de collision, en particulier sur les véhicules à traction électrique équipés de batterie de traction particulièrement lourdes, impose des mesures de renforcement de la structure du véhicule, pouvant conduire à du surpoids et des surcoûts de fabrication, généralement indésirables. En effet, une solution au problème consiste à surélever l’intégralité du plancher afin de garantir une section quasi-constante sur toute la longueur de la traverse d’assise, mais la hauteur globale du véhicule est également augmentée, ce qui pénalise le coefficient de traînée SCx résultant ainsi par une augmentation de la consommation et de la masse globale du véhicule.
L’utilisation d’une batterie de taille réduite permet de modifier la disposition des traverses sur le plancher, pour par exemple, les agencer en croix, cela constitue un autre moyen permettant aux véhicules électriques d’obtenir des résultats favorables aux protocoles de choc latéral. Cependant, l’utilisation de batteries de taille réduite a pour conséquence de limiter l’autonomie globale du véhicule.
Le document CN 211281221 U décrit une traverse d’assise comprenant des nervures disposées à ses deux extrémités. Cependant, ce document ne divulgue pas une solution permettant d’améliorer les résultats aux protocoles de choc latéral et adaptée aux véhicules à traction électrique.
La présente invention a pour objectif de pallier au moins un des inconvénients de l’état de la technique susmentionné. Plus particulièrement, l’invention a pour objectif d’améliorer le comportement d’un véhicule automobile à traction électrique aux protocoles de collision latérale, et ce de manière économique et sans ajout de poids significatif.
À cet effet, l’invention a pour objet un véhicule automobile comprenant deux longerons latéraux, un plancher disposé entre les deux longerons latéraux, ledit plancher comprend une zone surélevée formant deux épaulements en vis-à-vis des deux longerons latéraux, respectivement ; au moins une traverse d’assise comprenant une poutre s’étendant sur la zone surélevée du plancher, et un embout fixé à chaque extrémité de la poutre et fixé au plancher entre la zone surélevée et un des deux longerons latéraux ; remarquable en ce que chaque embout comprend une paroi horizontale recouvrant l’épaulement correspondant et la poutre présente une section transversale avec deux ailes horizontales fixées contre une face supérieure de la zone surélevée et les parois horizontales.
Dans cette configuration, la zone surélevée formant les deux épaulements est due à la présence d’un bac batteries en-dessous du plancher.
Avantageusement, la paroi horizontale est rigidement liée à la face supérieure de la zone surélevée du plancher.
Selon un mode de réalisation, la poutre comprend au moins une nervure s’étendant sur toute la zone surélevée et sur les embouts.
Selon un mode de réalisation, la section transversale de la poutre est en forme de U inversé avec une paroi horizontale et deux parois latérales, les deux ailes horizontales étant des prolongements desdites deux parois latérales.
Selon un mode de réalisation, l’au moins une nervure forme au moins un creux sur une face supérieure de la paroi horizontale de la poutre.
Selon un mode de réalisation, l’au moins une traverse comprend une poutre complémentaire de section transversale en U inversé disposée par-dessus et chaussant la poutre.
Selon un mode de réalisation, la poutre comprend, à chaque extrémité adjacente à un des deux longerons latéraux, une moulure longitudinale par rapport au véhicule automobile.
Selon un mode de réalisation, chaque embout est un embouti de section transversale en U inversé avec deux parois latérales de part et d’autre de la paroi horizontale, chacune desdites deux parois latérales comprend un bord intérieur en vis-à-vis de l’épaulement correspondant et incliné par rapport audit épaulement.
Selon un mode de réalisation, l’inclinaison des bords intérieurs des parois latérales des embouts est telle qu’une portion inférieure de chacun desdits bords intérieurs est davantage distant de l’épaulement correspondant qu’une portion supérieure dudit bord intérieur.
représente sous forme de blocs des éléments du système de direction.
Comme mentionné ci-dessus, l’invention concerne un système 1 de direction d’un engin roulant (non représenté), à au moins deux roues directrices, tel qu’un véhicule automobile.
Ce système 1 de direction comprend, comme illustré à la , une crémaillère 2 avec deux extrémités. En effet, la crémaillère 2 se présente généralement sous forme d’un élément longiligne se développant longitudinalement entre deux extrémités dudit élément. Cet élément longiligne est muni d’une denture. Cette crémaillère 2 est généralement en métal.
Le système 1 de direction comprend encore un carter 3 de direction disposé autour de la crémaillère 2. Ce carter 3 de direction forme une enveloppe tubulaire ouverte à chacune de ses extrémités. Ce carter 3 de direction entoure la crémaillère 2, de sorte que les deux extrémités de la crémaillère font saillie dudit carter 3.
Le système 1 de direction comprend encore un organe 4 d’entraînement en déplacement à coulissement axial de la crémaillère 2 disposé à l’intérieur du carter 3 de direction. Dans les exemples représentés, cet organe 4 d’entraînement en déplacement à coulissement axial de la crémaillère 2 à l’intérieur du carter 3 de direction est un organe rotatif, en particulier un pignon cranté en prise par engrènement avec la denture de la crémaillère 2.
Cet organe 4 d’entraînement en déplacement à coulissement axial de la crémaillère 2 à l’intérieur du carter 3 de direction est ici représenté en prise également avec une colonne 15 de direction. Cette colonne 15 de direction est une colonne rotative qui peut être manœuvrée à l’aide d’un volant non représenté. Classiquement, la rotation du volant entraîne la rotation de la colonne 15 et du pignon cranté et par suite, un déplacement à coulissement axial de la crémaillère, c’est-à-dire parallèlement à son axe longitudinal, suivant une direction ou la direction opposée, en fonction du sens de rotation du volant.
En variante, l’organe 4 d’entraînement en déplacement à coulissement axial de la crémaillère 2 à l’intérieur du carter 3 de direction peut être entraîné en rotation par un actionneur électrique, tel qu’un moteur, un vérin ou similaire, et la rotation peut être commandée à partir d’un volant dit électrique.
Le système 1 de direction comprend encore deux biellettes 5. Ainsi, les deux extrémités de la crémaillère en saillie du carter 3 sont accouplées aux biellettes 5 de direction respectivement associées aux roues directrices droite et gauche (non représentées) de l’engin roulant.
La liaison entre une extrémité de la crémaillère 2 et une biellette 5 est une liaison 6 articulée. Ainsi, la liaison 6 articulée entre chaque extrémité de la crémaillère 2 et la biellette 5 correspondante est une liaison à rotule dite rotule axiale réalisée par un boîtier de rotule axiale solidaire de l’extrémité de la crémaillère, et par un pivot de rotule axiale à tête sphérique solidaire de la biellette et monté tournant en tous sens dans le boîtier de rotule axiale.
L’extrémité de la biellette 5 opposée à celle couplée à la crémaillère 2 est couplable à la roue, en particulier au porte-fusée de la roue.
Ainsi, de manière en soi connue, la rotation du volant dans un sens ou dans l’autre, et donc la rotation correspondante du pignon de direction est convertie en une translation correspondante de la crémaillère, qui par l’intermédiaire des biellettes et des portes-fusées provoque elle-même l’orientation des roues du véhicule pour un braquage à droite ou à gauche.
Le système 1 de direction comprend encore deux soufflets 7 protégeant chacun l’une des liaisons 6 articulées et reliant chacun une biellette 5 au carter 3 de direction.
Dans les exemples représentés, chaque soufflet comprend un manchon délimité par une paroi latérale périphérique. Le manchon est de préférence de forme cylindrique ou cylindroconique. Ce manchon, qui est réalisé en matière de synthèse, généralement par injection ou soufflage, comprend successivement, dans le sens axial, au moins une première extrémité annulaire dite grande base apte à former une extrémité de fixation du soufflet au carter 3 de direction à protéger, une partie déformable dans le sens d’un allongement ou d’un raccourcissement du soufflet 7 formé d’une succession de spires coaxiales, une deuxième extrémité annulaire dite petite base apte à former une extrémité de fixation du soufflet 7 à une biellette 5 de direction.
Compte tenu de la mobilité de la crémaillère 2 relativement au carter 3 de direction et de l’orientation variable de la biellette 5 relativement à l’extrémité de la crémaillère 2, la protection de la direction dans la région de chaque rotule axiale est donc assurée par le soufflet 7 qui relie l’extrémité adjacente du carter 3 de direction à la biellette 5 correspondante en entourant l’extrémité de la crémaillère (extérieure au carter) et la rotule axiale.
La grande base du soufflet 7 est fixée autour de l’extrémité du carter 3 de direction au moyen d’un premier collier d’attache serré autour de cette extrémité. La petite base du soufflet 7 est fixée autour de la biellette 5 ou du pivot de rotule axiale au moyen d’un second collier d’attache serré autour de cette petite base.
La partie déformable du soufflet 7 de direction permet l’allongement ou le raccourcissement de ce soufflet selon la position de la crémaillère 2 relativement au carter 3 de direction.
La partie d’identification d’erreur du capteur de position par la vitesse E1 du procédé de calage automatique du capteur de position angulaire 2 comprend donc une quatrième étape 4E consistant à calculer la valeur de différence angulaire entre l’angle ajusté et l’angle mesuré capteur par le capteur de position 2.
On peut voir ainsi sur la , que dans cet exemple, le calculateur d’angle ajusté 62 comprend en outre un premier et un deuxième régulateur correcteur de type proportionnel intégrale, 624, 625 à la sortie des sommateurs respectivement 620, 621 de la première et la deuxième comparaison, ainsi qu’un sommateur 626 et un multiplicateur 627 par 0.5 pour moyenniser les valeurs de différences .
La partie d’identification d’erreur du capteur de position par la vitesse E1 comprend donc une cinquième étape 5E consistant à calculer l’angle ajusté en additionnant la valeur de différence angulaire à l’angle mesuré capteur.
Le compensateur d’erreur d’angle 6 comprend donc un sommateur 63 de l’angle mesuré capteur et de la valeur de différence angulaire pour obtenir l’angle ajusté control.
Ainsi, en sortie du compensateur d’erreur d’angle 6, l’unité de calcul 5 reçoit l’angle ajusté control pour réaliser les transformations directes et inverse de Park décrites précédemment dans la boucle de courant.
Dans cet exemple de ce mode de réalisation, le compensateur d’erreur d’angle 6 comprend une mémoire 65 enregistrant la valeur de différence angulaire ainsi que la vitesse prédéterminée N n correspondante. Le procédé comprend donc une étape d’enregistrement de la valeur de différence angulaire et de la valeur prédéterminée de la vitesse de rotation N n correspondante, ici dans cet exemple N n = K * n soit 100tr/min * n.
En outre, dans cet exemple de ce mode de réalisation, le procédé de calage automatique du capteur de position angulaire 2 vérifie que la vitesse prédéterminée N n n’est pas égale à la moitié de la vitesse maximum NMax du rotor du moteur électrique 1 et en ce que le procédé répète les étapes décrites précédemment de la partie d’identification d’erreur du capteur de position par la vitesse E1 en incrémentant la vitesse de rotation N de façon prédéterminée. Ici dans cet exemple, la partie d’identification d’erreur du capteur de position par la vitesse E1 est répétée plusieurs fois en réduisant à chaque fois la vitesse de rotation prédéterminée N n , ici en l’occurrence de la valeur K, par exemple 100tr/min. Le nombre de fois (l’indice n) où la partie d’identification d’erreur du capteur de position par la vitesse E1 est réalisée est donc égale à la vitesse max NMax divisé par K.
On augmente donc la valeur de la vitesse de rotation N de 100 tr/ min , jusqu’à ce que ce cette dernière atteigne une valeur NMax prédéterminée. Dans cet exemple la valeur NMax prédéterminée est égale à la moitié de la vitesse maximum du rotor prédéterminée. Le fait de réaliser la partie d’identification d’erreur du capteur de position par la vitesse E1 à différente vitesse en l’augmentant permet d’affiner la différence angulaire calculée.
Le compensateur 6 comprend un sommateur 63 recevant en entrée non inverseuse la mesure d'angle θcapteur délivrée par l'unité de traitement 61 et, en entrée non inverseuse, la différence angulaire Δθ permettant de calculer un angle estimé calculé θcontrol et le transmettre à l’ unité de calcul 5.
Les étapes de boucle de courant décrites précédemment sont simultanées du fait qu’elles sont dans une boucle de régulation fermée.
Dans cet exemple de ce mode de réalisation, le procédé de calage automatique du capteur de position angulaire 2 comprend en outre une partie d’identification d’erreur du capteur de position par le couple E2 lorsque la vitesse prédéterminée est égale ou supérieure à la valeur NMax prédéterminée.
La partie d’identification d’erreur du capteur de position par le couple E2 nécessite de coupler une charge sur l’arbre du rotor de la machine électrique 1.
La partie d’identification d’erreur du capteur de position par le couple E2 comprend une première étape 6E de calcul d’une commande PWM de l’onduleur C pour alimenter les x phases afin de faire tourner le rotor induit à une vitesse pour le calcul par le couple prédéterminé Ni de façon constante, la commande étant calculée par l’unité de calcul en calculant la vitesse selon les mesures de positions par le capteur de position 2.
Cette partie d’identification d’erreur du capteur de position par le couple E2 comprend les étapes de la boucle de courant décrites précédemment : la mesure des courants Iu, Iv, Iw des phases et les transformer dans un repère de Park, en courant quadratique Iq et en courant direct Id, en prenant en compte l’angle ajusté calculé, mais aussi le calcul d’une vitesse électrique du rotor en multipliant le nombre de paires de pôles par la vitesse prédéterminée.
Cette partie d’identification d’erreur du capteur de position par le couple E2 comprend une étape 7E d’imposer à la vitesse prédéterminée Ni en entrée du régulateur de courant 4, un courant quadratique de consigne Iq# à une première valeur prédéterminée Ik différente de zéro, et un courant direct de consigne Id# à une valeur nulle 0, à partir des courants mesurés transformés par la transformation de Park.
La partie d’’identification d’erreur du capteur de position par le couple E2 comprend une étape 8E consistant à comparer à la deuxième vitesse prédéterminée Ni de façon constante, la valeur de la tension directe de consigne Vd’ avec la première valeur égale à . L’inductance quadratique peut être calculée ou déterminée ou être prédéterminée. Le compensateur d’erreur d’angle 6 peut utiliser le calculateur d’angle ajusté 62 pour réaliser cette étape de façon similaire à la partie la partie d’étalonnage du capteur de position par la vitesse E1. Ainsi l’ étape 8E comprend en outre la comparaison à la deuxième vitesse prédéterminée de façon constante, qu’en sortie du régulateur de courant, la valeur de la tension quadratique de consigne Vq’ est égale à la deuxième valeur calculée .
Le procédé de calage automatique du capteur de position angulaire 2, selon ce mode de réalisation est réalisé à chaque démarrage de la machine électrique M en commençant par découpler le rotor du corps de la turbomachine. Le démarrage peut être issu par exemple d’une consigne I# reçue d’une unité de contrôle de la turbomachine. Le procédé comprend dans cet exemple une première partie d’identification d’erreur du capteur de position par la vitesse E1 comprenant une première étape de commande 1E consistant à forcer la consigne I# reçue à zéro soit le courant quadratique Iq# et direct Id# à 0 et une deuxième étape 2E consistant à calculer une commande du convertisseur onduleur C afin de faire tourner le rotor induit du moteur électrique 1 à une vitesse prédéterminée de façon constante. La première partie d’identification d’erreur du capteur de position par la vitesse E1 est répétée plusieurs fois en changeant la vitesse prédéterminée , ici dans ce mode de réalisation en l’incrémentant, l’indice n représente le nombre de fois de la partie d’identification d’erreur du capteur de position par la vitesse E1 lors de ce procédé. Par exemple la première vitesse prédéterminée est égale à 100 tr/min et à la deuxième fois de la partie d’identification d’erreur du capteur de position par la vitesse E1, la commande PWM est calculée pour que la vitesse de rotation N du rotor passe de la première vitesse prédéterminée à la deuxième vitesse prédéterminée . Le procédé comprend donc une première étape de boucle de courant consistant à calculer une consigne de tension V’ et la transformer en commande modulation de largeur d'impulsion PWM par l’unité de calcul 5 qui la transmet au convertisseur onduleur C qui alimente en transformant le courant continu du bus DC en trois courant alternatif (modulés) Iu Iv, Iw d’un système triphasé, pour les trois phases UVW dans cet exemple du stator du moteur électrique 1 afin que le rotor à une vitesse de rotation N = à la vitesse de rotation prédéterminé N n .
La partie d’identification d’erreur du capteur de position par la vitesse E1 du procédé comprend en outre une deuxième étape de boucle de courant, de mesure des courants des phases Iu, Iv, Iw par le moyen de mesure de courant 3 et de transformation dans un repère de Park, en courant quadratique de retour Iq et en courant direct de retour Id, en prenant en compte la valeur d’un angle ajustée calculé, expliqué ensuite.
La partie d’identification d’erreur du capteur de position E1 par la vitesse comprend une troisième étape 3E comprenant une sous étape non représentée consistant à calculer une vitesse électrique du rotor en multipliant le nombre p de paires de pôles du rotor (prédéterminé) par la vitesse mécanique prédéterminée.
La troisième étape 3E comprend une sous étape non représentée de calcul de la consigne de tension V’ par le régulateur pendant une période t, en fonction du courant de consigne comprenant un forçage du courant direct de consigne égal 0 et à partir de courant quadratique de retour Iq et de courant direct de retour id, des courants de retour mesurés et transformés par la transformation de Park à cette vitesse de rotation prédéterminée constante .
La troisième étape 3E consiste en outre à comparer pendant la période t la tension direct Vd’ de la consigne de tension V’ à une valeur inverse égale à la vitesse électrique calculée multipliée par une inductance quadratique Lq multipliée par le courant quadratique Iq, et comparer la tension quadratique Vq’ de la consigne de tension V’ à une première valeur égale à la vitesse électrique du rotor calculé multiplié par une valeur prédéterminée correspondant au flux des aimants rotoriques.
Le calculateur d’angle ajusté 62 peut permettre en outre de calculer une première valeur égale au produit de la vitesse électrique calculée de l’inductance quadratique Lq et du courant quadratique Iq.
Le calculateur d’angle ajusté 62 calcul en outre une deuxième valeur de la vitesse électrique calculée multipliée avec une valeur prédéterminée correspondant au flux des aimants rotoriques. Le calculateur d’angle ajusté 62 représenté sur la figure 2 permet le calcul de la valeur de différence angulaire entre la position angulaire ajustée et la position angulaire mesurée par le capteur de position. En particulier, le calculateur d’angle ajusté 62 identifie l’angle angulaire axe direct décalé (erreur de l’angle direct mesuré) par rapport à la composante sur l’axe direct du vecteur courant retour ainsi que l’angle angulaire axe quadratique décalé (erreur de l’angle direct mesuré) par rapport à la composante sur l’axe quadratique du vecteur courant retour.
Dans cet exemple, le calculateur d’angle ajusté 62 présenté sur la figure 2 calcul pour que l’angle angulaire axe direct décalé et l’angle angulaire axe quadratique décalé soient chacun égal à zéro.
Le calculateur d’angle ajusté 62 présenté sur la comprend donc dans cet exemple un sommateur 620 pour réaliser la comparaison en recevant à une entrée non inverseuse une valeur 0 et une autre entrée non inverseuse la somme de la tension direct Vd’ et de la valeur du premier produit. Comme dans ce mode de réalisation, la consigne est d’avoir le courant direct de retour Id et le courant quadratique de retour Iq égal à zéro, le calculateur d’angle ajusté 62 peut aussi comparer Vd’ à la valeur 0 puisque le produit décrit ci-dessus est égal à zéro. L’inductance quadratique Lq ne varie pas sauf si le courant quadratique de retour Iq est très important, comme dans cet exemple, le courant quadratique de retour Iq = 0 ou proche de zéro si erreur, la valeur quadratique peut être ici une valeur prédéterminée.
Le calculateur d’angle ajusté 62 comprend donc en outre dans cet exemple un sommateur 621 pour réaliser une comparaison en recevant en entrée non inverseuse une valeur 0 et en entrée non inverseuse la somme de la tension quadratique Vq’ et la deuxième valeur calculée. Selon un autre exemple non représenté, le calculateur d’angle ajusté 62 comprend un sommateur comprenant en entrée non inverseuse la tension quadratique Vq’ et en entrée inverseuse la deuxième valeur calculée.
Le calculateur d’angle ajusté 62 peut donc déterminé un angle de position du rotor appelé position angulaire estimé et donc une valeur de différence angulaire entre la position angulaire ajustée et la position angulaire mesurée par le capteur de position.
En effet, on sait que le couple , comme le couple est à zéro (machine à vide donc Iq = 0 ), en cas d’erreur angulaire mesuré par le capteur de positon 2, et en supposant négligeable la chute de tension aux bornes des résistances statoriques, la tension direct Vd’ et quadratique Vq’ est égale à la formule suivante : Comme Id a été forcé à 0, on peut en déterminer
avec et et sont les gains du correcteur de type proportionnel intégrale utilisée pour annuler l’erreur et .
Ld est la composante directe de l' inductance statorique dans le plan de Park,
Lq est la composante quadratique de l' inductance statorique dans le plan de Park. Quel que soit le régulateur utilisé, la consigne de la composante directe de courant sera issue de la cartographie de la composante directe de courant optimale.
Des moyens de détermination de la composante quadratique L q de l' inductance du moteur électrique 1 synchrone peuvent utilisés des valeurs des composantes du courant de retour directe Id et du courant de retour quadratique Iq et de cartographies du moteur électrique 1.