INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
En référence à la , la membrane peut en outre présenter des saignées 242 laissant apparaître la tige 250 de manière à limiter la surface de contact et donc les frottements.
En référence aux figures 9 et 12, le système d’accroche peut comprendre respectivement un roulement 238 ou deux roulements disposés en série.
En référence à la , le système d’accroche comprend des moyens élastiques 239. Par exemple, les moyens élastiques présentent des propriétés similaires à la membrane. En outre le système comprend une tige 250. Les moyens élastiques 239 et la tige 250 permettent de réaliser une liaison pivot.
La montre en particulier une extrémité 11ext de membrane repliée et fixée sur la membrane par une couche de colle 235, par exemple du type utilisé pour les matériaux polymères.
Selon un autre mode de fabication illustré par la , l’extrémité de la membrane est surmoulée autour d’une tige 250.
VEHICULE AUTOMOBILE COMPRENANT UN TURBOCOMPRESSEUR A AXES D’AUBES DEPLAÇABLES, PROCEDE ET PROGRAMME SUR LA BASE D’UN TEL VEHICULE L’invention concerne le domaine des véhicules automobiles à moteurs thermiques, plus particulièrement à la suralimentation du moteur thermique, notamment, via un turbocompresseur à calage variable.
La conception actuelle des turbines à géométrie variable, présente plusieurs aubes (aubes rotatives) qui tournent uniquement afin de modifier le rapport d'aspect du turbocompresseur C comme illustré en : lorsque le moteur est à bas régime, le débit de gaz d'échappement est minimal, en conséquence les aubes V sont fermées (en pointillés en ) pour augmenter la vitesse du gaz, enrouler la roue de turbine T plus rapidement, et éliminer le décalage. Lorsque le moteur est à haut régime, les aubes V sont ouvertes (en trait plein en ) pour permettre un plus grand débit de gaz.
Mais, lorsque les aubes V sont fermées, elles sont assez éloignées de la roue de turbine (grande zone A) comme illustré en , ce qui implique une performance du turbocompresseur pouvant être améliorée à bas régime.
Un objectif de l’invention est de remédier aux défauts de l’art antérieur, et notamment de proposer une solution pour améliorer le comportement de la turbine à bas régime en réduisant le jeu entre les aubes et les pales de la turbine en configuration fermée.
Pour atteindre cet objectif, l’invention propose un véhicule automobile comprenant un turbocompresseur à calage variable qui comprend : - une turbine équipée de pales, montée rotative autour d’un axe de turbine ; - des aubes montées rotatives autour d’un axe d’aube, disposées autour de la turbine dans un agencement concentrique avec la turbine autour de l’axe de turbine, les aubes ayant une configuration fermée dans laquelle les aubes se recouvrent l’une l’autre de sorte à avoir un agencement circulaire autour de la turbine ; et une configuration ouverte dans laquelle les aubes sont pivotées autour de l’axe d’aube de sorte que des extrémités d’aube soient rabattues vers la turbine de sorte à avoir un agencement étoilé autour de la turbine, caractérisé en ce que les axes d’aube sont montés mobiles entre une position rapprochée dans laquelle les axes d’aube sont à une première distance de l’axe de turbine, et une position éloignée dans laquelle les axes d’aube sont à une deuxième distance de l’axe de turbine, supérieure à la première distance ; et en ce que les axes d’aube sont dans la position rapprochée quand les aubes sont dans la configuration fermée, et les axes d’aube sont dans la position éloignée quand les aubes sont dans la configuration ouverte.
En particulier, les axes d’aube sont montés mobiles en translation curviligne.
Avantageusement, l’invention propose de mettre en œuvre un calage variable de la turbine du compresseur tout en réduisant la taille de la surface A (jeu), pour améliorer les performances à bas régime de rotation. En outre, le calage variable de la turbine est glissant selon une courbe angulaire au lieu d’être rotatif au tour d’un axe.
De plus, un pied milieu est habituellement réalisé à partir de plusieurs éléments assemblés entre eux par soudure ou rivetage. Chaque élément dudit pied milieu est, par exemple, obtenu par emboutissage d’une ou plusieurs tôles d’acier.
Cependant, un pied milieu comprend en général deux éléments principaux : un renfort de pied milieu donnant vers l’extérieur de la structure du véhicule et une doublure de pied milieu donnant vers l’intérieur de la structure du véhicule.
Par ailleurs, en raison de la localisation du pied milieu dans la structure du véhicule (généralement entre deux grandes ouvertures avant et arrière), on comprend que celui-ci à un rôle crucial pour l’obtention de bonnes caractéristiques de rigidité à la caisse du véhicule, et donc d’assurer la sécurité des passagers du véhicule lors d’un accident, notamment lors d’une collision latérale.
En effet, les caractéristiques (notamment structurelles et mécaniques) du pied milieu sont déterminantes lors d’une collision latérale, le pied milieu étant l’un des premiers éléments de structure de la caisse du véhicule à être mis en contrainte, et sa tenue lors d’un choc, notamment au début de celui-ci, est indispensable pour laisser le temps aux dispositifs de protection des occupants présents dans l’habitacle de se déclencher (tels que les airbags, les ceintures de sécurité, etc.).
La illustre une vue schématique, partielle, et de côté d’une structure de pied milieu 100 de l’art antérieur, pied milieu 100 comprenant une extrémité supérieure 102 destinée à être reliée à un arceau de pavillon (non représentée), une extrémité inférieure 104 destinée à être reliée à un longeron de châssis (non représentée), et une partie centrale 106 ou corps central reliant lesdites extrémités inférieure 104 et supérieure 102 entre elles. On notera que le pied milieu 100 présente, selon sa direction longitudinale (donc de l’extrémité inférieure vers l’extrémité supérieure), des changements d’épaisseur et/ou de section, ceci généralement à cause des contraintes d’implantation et de style.
Cela a notamment pour conséquence que le pied milieu 100 comprend une zone 110, généralement située au niveau de la partie centrale 106, présentant un changement brutal d’inertie (c’est-à-dire une zone où le moment quadratique de flexion diminue fortement).
La est une vue schématique du pied milieu 100 de la après une collision latérale. Le pied milieu 100 est plié sous le choc, plus particulièrement au niveau de la zone 110 où est localisé un changement brutal d’inertie. Le pied milieu 100 de l’art antérieur peut donc se plier, parfois jusqu’à la rupture, conséquence dramatique et rédhibitoire pour la protection et la sécurité corporelle des occupants du véhicule.
Ainsi, pour palier à ces conséquences fâcheuses, il est connu d’équiper le pied milieu des véhicules automobiles d’un élément additionnel de renforcement, généralement appelée « raidisseur », destiné à renforcer l’inertie dudit pied milieu, notamment au niveau de la zone de changement brutal d’inertie. Le raidisseur est habituellement une pièce constituée d’une simple tôle, pièce fixée sur le pied milieu afin d’augmenter localement l’épaisseur dudit pied et, par conséquent, son moment d’inertie et sa résistance.
Ledit raidisseur a malheureusement comme inconvénients, d’augmenter la masse dudit pied milieu, et donc du véhicule, et de nécessiter des opérations supplémentaires de fabrication et/ou de montage (et donc d’augmenter le coût de fabrication du véhicule automobile).
De plus, ledit raidisseur est généralement configuré pour épouser la géométrie et/ou la forme du pied milieu, le raidisseur couvrant fréquemment la seule zone (de faiblesse) à renforcer, mais ce renforcement local a pour conséquence, le déplacement de la zone de changement d’inertie, notamment en direction de l’extrémité supérieure, et donc de décaler la zone de faiblesse apte à se plier ou se rompre lors d’un choc. L’ajout d’un raidisseur au pied milieu n’apporte donc pas une solution satisfaisante aux problématiques évoquées ci-dessus.
La présente invention se propose ainsi de remédier à au moins un des inconvénients précités en proposant un nouveau type de pied milieu pour véhicule automobile, ledit pied milieu comprenant : – une première extrémité, dite extrémité supérieure, configurée pour être fixée à un arceau de pavillon du véhicule ; – une deuxième extrémité, dite extrémité inférieure, configurée pour être fixée à un longeron de châssis du véhicule ; – une partie centrale reliant lesdites première et deuxième extrémités entre elles ; caractérisé en ce que ledit pied milieu comprend au moins une structure de rigidification, dite première structure de rigidification, qui est aménagée dans ledit pied milieu et qui s’étend à la fois sur la première extrémité et la partie centrale.
Une telle structure de pied milieu sur lequel est aménagé une structure de rigidification s’étendant simultanément sur l’extrémité supérieure et la partie centrale permet de renforcer, d’une manière simple et peu onéreuse, la zone de faiblesse de la structure de pied milieu (en augmentant le moment d’inertie) et de limiter l’apparition d’une zone de faiblesse dans la structure dudit pied pouvant plier lors d’un choc. Par ailleurs, ladite au moins une structure de rigidification est avantageusement aménagée directement dans la structure du pied milieu, c’est-à-dire que ladite au moins une structure de rigidification n’est pas une pièce rapportée fixée sur ladite structure, mais une structure intrinsèque audit pied milieu (c’est-à-dire qu’elle est unitaire ou monobloc avec ledit pied milieu), évitant ainsi des opérations supplémentaires lors de sa fabrication, et une augmentation de la masse dudit pied milieu.
Selon une caractéristique possible, ledit pied comprend au moins deux structures de rigidification, dites première et deuxième structures de rigidification, lesdites deux structures de rigidifications s’étendant au moins partiellement en regard l’une de l’autre. Le fait que lesdites première et deuxième structures de rigidification s’étendent au moins partiellement en regard l’une de l’autre permet limiter un phénomène de plastification du pied milieu lors d’un choc, notamment au niveau de la zone de raboutage. En effet, lors d’un choc provoquant une rotation du pied, le pied plastifie fortement. L’ajout d’une structure de rigidification en décalée de la première structure de rigidification permet de limiter cette rotation et d’empêcher une plastification marquée du pied milieu.
On notera que le raboutage consiste à joindre deux éléments métalliques par soudage, les éléments étant faits du même métal ou alliage métallique ou de deux métaux ou alliages métalliques différents, généralement d’épaisseurs différentes. Ainsi, la zone de raboutage est la zone de liaison entre des éléments métalliques distincts, dans le présent pied milieu, il y a ainsi généralement une zone de raboutage entre la première extrémité et la partie centrale, et une autre zone de raboutage entre la deuxième extrémité et la partie centrale.
Ainsi, lors d’un choc latéral, la présence de deux structures de rigidification sur un pied milieu au niveau de la zone de raboutage permet de renforcer le pied au niveau de la zone de raboutage, tout en maitrisant l’inertie globale du pied et ainsi éviter une rupture brutale d’inertie. Cette absence de rupture d’inertie au niveau du pied milieu évite les concentrations de contrainte et exclu le risque de cassure au niveau de la zone de faiblesse dudit pied milieu. De plus, un pied milieu selon l’invention permet d’obtenir un comportement du pied milieu identique à celui d’un pied milieu de l’art antérieur comportant un raidisseur.
Selon une autre caractéristique possible, lesdites deux structures de rigidification s’étendent en regard l’une de l’autre sur une longueur comprise entre 5 et 150 mm, et de préférence sur une longueur d’au moins 10 mm.
Selon une deuxième famille de modes de réalisation, l’au moins un moyen de liaison mécanique comprend des moyens rigides, de préférence des moyens rigides réalisant une liaison pivot d’axe.
Selon une première variante, l’au moins un moyen de liaison mécanique est disposé entre l’actionneur et l’extrémité de la membrane, et le système d’accroche comprend en outre une pièce intermédiaire rigide. Cette variante permet de réaliser une ou plusieurs liaisons pivot(s) de manière déportée. De préférence, la pièce intermédiaire rigide est une pièce de préhension de la membrane, reliant la membrane à la liaison pivot d’axe.
Par exemple, le système d’accroche comprend un arbre et un tube entourant ledit arbre afin de réaliser une liaison pivot d’axe. Ce cas est en particulier destiné au membrane planaire par exemple en forme polygonale de préférence rectangulaire. Selon un autre exemple, le système d’accroche comprend une rotule. Ce cas est en particulier destiné au membrane discoïdale, circulaire ou tubulaire. En outre, la pièce intermédiaire rigide peut être un arbre ou une plaque s’étendant entre la ou les pièce(s) réalisant la liaison pivot d’axe et le bord amont ou le bord périphérique extérieur de la membrane.
Selon n’importe quelle mode, la tige ou l’arbre permettant de réaliser la liaison mécanique de rotation s’étend de manière orthogonale à la direction longitudinale de déplacement du dispositif propulseur. En particulier, l’axe de rotation s’étend de manière orthogonale à la direction longitudinale de déplacement du dispositif propulseur.
Selon un mode de réalisation, l’au moins un moyen de liaison mécanique comprend une tige ou un arbre de section cylindrique, par exemple circulaire.
De manière optionnelle, l’au moins un moyen de liaison mécanique de rotation présente un ou des moyens de réglage du débattement angulaire de ladite membrane.
Selon un mode de réalisation, la section transversale de la tige ou l’arbre comprend une forme faisant saillie dans une direction radiale ou orthoradiale afin de limiter le débattement angulaire de la membrane relativement à l’actionneur. Par exemple, il peut être prévu :
– une section en forme de poire, et/ou
– une section présentant des aspérités radiales,
– une section présentant une forme de téton s’étendant radialement,
– une butée distincte de l’au moins un moyen de liaison mécanique, et se situant à une distance non nulle de la tige de rotation de la membrane, en particulier du bord amont de ladite membrane ; dans le cas d’une membrane discoïdale, les moyens de liaison mécanique en rotation comprennent une tige cylindrique de rotation en forme de cercle et disposée au niveau du bord périphérique extérieur de la membrane et les moyens de liaison comprennent une butée de membrane s’étendant radialement vers l’extérieur au regard du centre de la membrane, la butée prenant la forme de la tige, par exemple de section rectangulaire ou cylindrique, l’extrémité de la membrane venant en contact avec ladite butée ou venant se déformer élastiquement contre ladite butée.
Selon une variante de réalisation, les moyens de réglage comprennent une ou des solutions chimiques agencées ou choisies pour faire varier le coefficient de friction au sein de l’au moins un moyen de liaison mécanique ou entre la membrane et la tige de rotation.
Selon une autre variante de réalisation, la portion de raccordement de membrane présente des saignées ou des évidements de membrane s’étendant de manière transversale à la direction de la tige de sorte que ladite tige est partiellement visible au niveau des saignées ou des évidements. Cette caractéristique permet de diminuer la surface de membrane en contact avec ladite tige de manière à faciliter le pivotement de ladite membrane autour de la tige.
De préférence la membrane utilisée comprend des matériaux élastomères, plastiques, métalliques, ou polymères, naturels ou non.
La membrane peut être du type discoïdale, rectangulaire, ou tubulaire. Le mouvement de la membrane est réalisé par un déplacement d’une extrémité en translation alternatif.
Par exemple, la membrane peut être 2D ou 3D, du type plan ou planaire, du type cylindrique par exemple discoïdale ou ovoïde, du type polygonale par exemple rectangulaire ou trapézoïdale, et/ou au moins une membrane 3D du type tubulaire. L’au moins une membrane ou la paroi de l’au moins une membrane peut présenter une épaisseur constante ou variable le long de l’au moins une membrane ou le long de la paroi de l’au moins une membrane.
ETAT DE LA TECHNIQUE Lors de la mise en mouvement d’un fluide par une membrane, cette dernière est mise en ondulation.
Le mouvement d’ondulation est initié par un mouvement de translation rectiligne en va et vient d’une extrémité de la membrane, par exemple un bord amont pour une membrane rectangulaire ou tubulaire, ou par exemple un bord circonférentielle périphérique pour une membrane discoïdale.
Ensuite le mouvement est propagé par l’élasticité de la membrane.
L’invention vise à améliorer les performances des dispositifs à membrane.
OBJET DE L’INVENTION A cet effet, et selon un premier aspect, l’invention propose un système d’accroche d’une membrane pour un dispositif générateur de flux fluidique s’étendant selon une direction longitudinale, le dispositif étant du type comprenant un actionneur configuré pour mettre en mouvement ladite membrane par l’intermédiaire du système d’accroche, le mouvement de la membrane mettant en déplacement le fluide qui l’entoure, caractérisé en ce que le système d’accroche comprend au moins un moyen de liaison mécanique autorisant au moins un pivotement entre ladite membrane et l’actionneur.
Ainsi, l’ondulation de la membrane est optimisée permettant d’accroître le volume de fluide déplacé et ainsi les performances du dispositif ainsi équipé. Le système selon l’invention permet de proposer au moins un degré de liberté en rotation afin d’augmenter l’amplitude angulaire du bord amont ou bord circonférentiel extérieur d’une membrane.
Pour ce qui précède et pour la suite de la description, on entend par : - bord amont ou bord périphérique, le lieu de la membrane où l’ondulation est initiée ; le bord pouvant aussi être confondu avec extrémité ; - liaison pivot d’axe, un élement fonctionnel autorisant ou réalisant un mouvement de rotation ou à un degré de rotation ; plusieurs différentes pièces structurelles pouvant réaliser la fonction de liaison pivot d’axe.
Selon une première famille de modes de réalisation, l’au moins un moyen de liaison mécanique comprend des moyens élastiques.
De préférence, l’au moins un moyen de liaison mécanique autorisant au moins un pivotement est au moins une liaison pivot d’axe, ou assimilable, de préférence uniquement en amont du bord amont de la membrane ou uniquement au niveau du bord amont de la membrane.
Les moyens élastiques sont au moins un moyen élastique.
Par exemple, le ou les moyens élastique(s) comprend ou comprennent un ou des pièce(s) intermédiaire(s) déformable(s). Cette au moins une pièce est reliée à la membrane. En particulier, le ou lesdites pièce(s) présente(nt) une élasticité accrue ou supérieure par rapport à l’élasticité de la membrane du dispositif générateur de flux fluidique.
Ce ou ces moyen(s) élastique(s) offre(nt) des déformations réalisant une liaison mécanique de rotation entre l’actionneur et la membrane.
De préférence, l’au moins un moyen de liaison mécanique comprend une tige disposée entre l’actionneur et l’extrémité de la membrane, et le système d’accroche comprend en outre un corps élastique entourant ladite tige et étant reliée à la membrane de manière à former une portion tubulaire. De préférence, la portion tubulaire présente des saignées espacées les unes des autres de manière que ladite tige soit en partie visible.
De préférence, l’au moins un moyen de liaison mécanique est disposé au niveau de l’extrémité de la membrane, de préférence au niveau du bord amont ou du bord périphérique extérieur de la membrane. Cette variante permet de réaliser une ou plusieurs liaison(s) pivot(s) intégré(s) dans la membrane.
De préférence, le système d’accroche comprend une tige, et l’extrémité de la membrane est agencée autour de ladite tige afin de réaliser une liaison pivot d’axe. Par exemple, l’extrémité de la membrane est replié autour de l’au moins un moyen de liaison mécanique. L’extrémité distale de la membrane s’enroule ou se replie autour de ladite tige. Selon un autre exemple, l’extrémité de la membrane est moulée autour de l’au moins un moyen de liaison mécanique, avec ou sans adhérisation de la membrane sur l’au moins un moyen de liaison mécanique, pour limiter ou renforcer le pivotement de celle-ci. L’extrémité distale de la membrane peut être fondue de matière autour de ladite tige, par exemple par une technique de surmoulage. Dans les deux cas, la portion de membrane entourant ladite tige est une portion de raccordement avec le système d’accroche.
De préférence, la liaison pivot d'axe peut présenter un élément structurel courbe, par exemple dans le cas d'une membrane discoïdale ou tubulaire. De préférence, l’élément structurel présente un rayon de courbure sensiblement égal au rayon de courbure du diamètre extérieur de la membrane. La pièce de préhension ou support peut être arrondi(e).
Connaître la matrice de gain K permet, lors du procédé de commande, de déterminer, notamment simultanément, la variation de débit de carburant ∆WF k et la variation de couple électrique ∆TRQ k en fonction de la différence ∆NHk entre la dernière mesure et l’avant-dernière mesure du régime moteur 5, l’écart ENH k associé à la dernière mesure du régime moteur 5, et la somme IENH k de tous les écarts, en utilisant la troisième équation , ou équation (3) :
(eq.3)
Il est à noter que la matrice de gain K dépend du point de fonctionnement moteur. Plus précisément, la matrice de gain K est déterminée à partir des termes A et B dépendant du point de fonctionnement moteur.
Cela est pris en compte en pratique en prédéterminant un jeu de matrices de référence et, en fonction de la mesure du point de fonctionnement moteur, de calculer la matrice de gain par interpolation entre deux matrices de référence.
Le jeu de matrices de référence est préalablement déterminé avant la mise en œuvre du procédé de commande. Chaque matrice de référence est associée à un point de fonctionnement de la turbomachine hybride 1, dit point de référence.
Une matrice de référence est associée à une équation d’évolution d’un vecteur de suivi d’une commande de régime ou de vitesse angulaire formé d’une variation de régime ou de vitesse angulaire à un instant, d’une différence de régime ou de vitesse angulaire à la commande à l’instant et d’une intégrale de la différence
Le point de fonctionnement peut notamment être déduit d’une mesure interne du moteur, par exemple une mesure du régime ou de la vitesse angulaire de l’arbre moteur ou une mesure d’une pression en entrée de la chambre de combustion, et d’une mesure externe au moteur, par exemple la pression extérieure. Le point de fonctionnement peut donc être associé à un vecteur de plusieurs mesures.
Le point de fonctionnement mesuré, plus spécifiquement un vecteur « point de fonctionnement », permet de déterminer la matrice de gain K à utiliser en ce point par interpolation linéaire entre des matrices de référence associées à des vecteurs référence qui encadre le vecteur « point de fonctionnement ».
La prise en compte de la saturation du carburant, c’est-à-dire l’impossibilité d’augmenter une consigne de carburant au-delà d’un certain maximum également dénommée « commande saturée », et/ou du couple, c’est-à-dire l’impossibilité d’augmenter la consigne du couple électrique à cause d’une limite machine ou d’une limite d’un niveau d’hybridation, peut être gérée par une « augmentation » du modèle.
Par exemple, le vecteur d’état comprenant la différence ∆NHk entre la dernière mesure et l’avant-dernière mesure du régime moteur 5, l’écart ENH k associé à la dernière mesure du régime moteur 5, correspondant notamment à l’erreur d’asservissement, et la somme IENH k de tous les écarts, correspondant notamment à l’intégrale de l’erreur d’asservissement,
Résultats Les figures 2 et 3 sont des représentations schématiques d’un suivi de commande respectivement en accélération et en décélération selon l’invention et montrent des résultats de simulations numériques de suivi de commande selon le procédé de commande précédemment présenté sont illustrés.
La est plus spécifiquement relative à une accélération du régime moteur.