EP4724336A2

EP4724336A2 - Module de génération sonore destiné à équiper un véhicule électrique et système comprenant un tel module de génération sonore

Info

Publication number: EP4724336A2
Application number: EP24732241.5A
Authority: EP
Inventors: Thomas SALQUEBRE; Lucas GEISER
Original assignee: Ademus
Current assignee: Ademus
Priority date: 2023-06-12
Filing date: 2024-06-07
Publication date: 2026-04-15
Also published as: KR20260023563A; WO2024256293A2; WO2024256293A3; CN121712684A

Abstract

L'invention concerne un module de génération sonore (2) destiné à équiper un véhicule électrique (1) comprenant : - un conduit de circulation d'air (13) présentant une entrée d'admission d'air (14) et une sortie d'échappement d'air (15) et configuré pour conduire un flux d'air selon une direction d'écoulement et un sens d'écoulement (F1) orienté de l'entrée d'admission d'air (14) vers la sortie d'échappement d'air (15); et - un organe d'émission sonore (17) qui est monté pivotant à l'intérieur du conduit de circulation d'air (13) selon un axe de pivotement (X) sécant à la direction d'écoulement, ledit organe d'émission sonore (17) comportant au moins un bord (19, 20); et - un actionneur qui est agencé pour faire pivoter ledit organe d'émission sonore (17) autour de l'axe de pivotement (X) de manière à créer des perturbations d'écoulement dans le flux d'air, générant des vibrations sonores lorsque le bord (19, 20) se déplace dans le sens d'écoulement (F1).

Description

Module de génération sonore destiné à équiper un véhicule électrique et système comprenant un tel module de génération sonore

L’invention se rapporte au domaine des véhicules électriques.

Elle se rapporte plus particulièrement à un module de génération sonore destiné à équiper un véhicule électrique, tel qu’un véhicule électrique à deux roues par exemple, un système comportant un tel module de génération sonore, un véhicule électrique équipé d’un tel système et un procédé de commande d’un module de génération sonore.

Arrière-plan technologique

Sans système d’alerte sonore, les véhicules électriques sont quasiment entièrement silencieux, ce qui présente un danger pour les piétons, les cyclistes et plus généralement pour tous les autres usagers de la route. Ainsi, il s’avère nécessaire d’équiper les véhicules électriques avec des dispositifs d’avertissement sonore.

Le document EP2540600 divulgue un véhicule électrique à deux roues équipé d’un tel dispositif d’avertissement sonore et en propose différents modes de réalisation. Certains ne nécessitent pas d’alimentation électrique et sont fondés sur le principe des résonateurs de Helmotz ou des lames vibrantes. D’autres prévoient d’utiliser un haut-parleur.

Toutefois, aucun de ces dispositifs d’avertissement sonore n’est pleinement satisfaisant. En effet, les dispositifs d’avertissements sonores comprenant des résonateurs de Helmotz ou des lames vibrantes ne permettent pas de reproduire de manière crédible l’ambiance sonore d’un véhicule thermique, et notamment d’une moto. Or, il s’avère particulièrement avantageux de disposer d’un dispositif de génération sonore permettant de reproduire le plus fidèlement possible l’ambiance sonore d’un véhicule thermique tant pour garantir l’efficacité de la fonction d’alerte des autres usagers de la route que pour assurer de meilleures sensations de conduite, notamment en offrant au conducteur une meilleure perception sensorielle des conditions de roulage du véhicule. En outre, pour pouvoir diffuser un son avec un volume suffisant, sans distorsion, et avec des basses fréquences suffisantes pour simuler l’ambiance sonore d’un véhicule thermique, les dispositifs d’avertissement sonore comportant des haut-parleurs nécessitent une consommation électrique et un encombrement, importants.

Résumé

Une idée à la base de l’invention consiste donc à proposer un module de génération sonore pour un véhicule électrique qui soit particulièrement simple, présente une consommation électrique limitée et soit apte à reproduire plus fidèlement l’ambiance sonore d’un véhicule thermique.

Une autre idée à la base de l’invention consiste donc à proposer un système destiné à équiper un véhicule électrique et comprenant un module de génération sonore pour un véhicule électrique qui soit particulièrement simple et soit apte à reproduire plus fidèlement l’ambiance sonore d’un véhicule thermique.

Ainsi, selon un mode de réalisation, l’invention fournit un module de génération sonore destiné à équiper un véhicule électrique comprenant :
- un conduit de circulation d’air présentant une entrée d’admission d’air et une sortie d’échappement d’air et configuré pour conduire un flux d’air selon une direction d’écoulement et un sens d’écoulement orienté de l’entrée d’admission d’air vers la sortie d’échappement d’air ; et
- un organe d’émission sonore qui est monté pivotant selon un axe de pivotement sécant à la direction d’écoulement, ledit organe d’émission sonore comportant au moins un bord ; et
- un actionneur qui est agencé pour faire pivoter ledit organe d’émission sonore autour de l’axe de pivotement de manière à créer des perturbations d’écoulement dans le flux d’air, générant des vibrations sonores lorsque le bord se déplace dans le sens d’écoulement.

Ainsi, la sonorité générée par un tel module de génération sonore est plus authentique car elle est d’origine mécanique et non synthétique. Un tel organe d’émission sonore est donc susceptible de reproduire fidèlement l’ambiance sonore d’un véhicule thermique.

En outre, pour une même puissance électrique et un encombrement similaire à celui d’un haut-parleur, un tel organe d’émission sonore génère des vibrations sonores, sans distorsion et avec un volume sonore supérieur. Cet avantage est encore plus marqué pour les basses fréquences qui ont la portée la plus longue. Le module de génération sonore du type précité permet donc d’avertir plus efficacement les autres usagers de la route de l’arrivée du véhicule électrique.

En outre, Un tel module de génération sonore est particulièrement simple, ce qui lui assure notamment une grande durée de vie et une meilleure résistance aux vibrations à un coût inférieur.

Enfin, les véhicules électriques de l’état de la technique comportent généralement un dispositif de refroidissement équipé d’un ventilateur qui génère des vibrations sonores et dont la vitesse de rotation n’est pas commandée en fonction des conditions de roulage du véhicule mais en fonction de la température des composants du véhicule à refroidir. Dès lors, dans un tel cas, les vibrations sonores générées par le ventilateur sont susceptibles d’induire en erreur le conducteur ou les usagers de la route sur les conditions de roulage du véhicule électrique. Ainsi, un module de génération sonore du type précité permet de dissimuler ou de transformer les vibrations sonores générées par un tel ventilateur.

Selon des modes de réalisation, un tel module de génération sonore peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes.

Selon un mode de réalisation, l’organe d’émission sonore est logé à l’intérieur du conduit de circulation d’air, est disposé en regard de l’entrée d’admission d’air ou en regard de l’entrée d’admission d’air.

Selon un mode de réalisation, le module de génération sonore comporte un dispositif de régulation du débit qui est logé dans le conduit de circulation d’air et est configuré pour réguler le débit d’air circulant à l’intérieur du conduit de circulation d’air. Un tel dispositif de régulation du débit permet ainsi d’agir sur l’amplitude des vibrations sonores générées par l’organe d’émission sonore.

Selon un mode de réalisation, le dispositif de régulation du débit comporte un ventilateur. Un tel ventilateur permet ainsi d’assurer un débit d’air suffisant pour générer un son, quelles que soient les conditions de roulage, c’est-à-dire même lorsque le véhicule est à l’arrêt. Il permet en outre d’augmenter l’amplitude des vibrations sonores générées.

Selon un mode de réalisation, le ventilateur est un ventilateur axial.

Selon un autre mode de réalisation, le ventilateur est un ventilateur radial.

Selon un mode de réalisation, l’actionneur est un moteur électrique configuré pour entraîner en rotation l’organe d’émission sonore autour dudit axe de pivotement.

Selon un mode de réalisation, le module de génération sonore comprend un dispositif de fixation apte et destiné à la fixation dudit module de génération sonore à un véhicule électrique. Le module de génération sonore est donc ainsi apte à être monté sur le véhicule et à être démonté, ce qui facilite notamment les opérations de maintenance.

Selon un mode de réalisation, le dispositif de fixation est un dispositif de fixation réversible.

Selon un mode de réalisation, l’entrée d’admission d’air est positionnée sur une face avant du module de génération sonore, ladite face avant étant destinée à être dirigée vers l’avant du véhicule électrique. Ceci favorise l’admission d’air dans le conduit de circulation d’air sous l’effet du déplacement du véhicule.

Selon un mode de réalisation, l’entrée d’admission d’air présente une section qui diminue selon le sens d’écoulement.

Selon un autre mode de réalisation, l’entrée d’admission d’air est positionnée sur une face latérale externe du module de génération sonore, ladite face latérale externe étant destinée à être dirigée latéralement vers l’extérieur du véhicule électrique. Le débit d’air circulant dans le conduit de circulation d’air est ainsi décorrélé de la vitesse du véhicule électrique.

Selon un mode de réalisation, le module comporte un carénage et au moins une partie du conduit de circulation d’air et l’actionneur sont logés à l’intérieur du carénage. Le carénage permet ainsi de protéger l’actionneur ainsi qu’au moins une partie du conduit de conduit de circulation d’air et notamment celle équipée de l’organe d’émission sonore.

Selon un mode de réalisation, l’invention fournit également un système destiné à équiper un véhicule électrique, le système comprenant au moins un module de génération sonore du type précité et une unité de contrôle pour contrôler ledit module de génération sonore.

Selon des modes de réalisation, un tel système peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes.

Selon un mode de réalisation, l’unité de contrôle est configurée pour :
- recevoir une variable représentative d’une vitesse V_mot de rotation d’un moteur électrique du véhicule électrique ;
- déterminer une consigne de vitesse V_act en fonction de ladite variable représentative de la vitesse V_mot ; et
- commander l’actionneur au moyen de ladite consigne de vitesse V_act.

Ainsi, l’unité de contrôle fait varier la fréquence des vibrations sonores en fonction du régime moteur, ce qui permet de reproduire plus fidèlement l’ambiance sonore d’un véhicule thermique tout en offrant au conducteur des indications sensorielles sur les conditions de roulage du véhicule.

Selon un mode de réalisation, la valeur de la consigne de vitesse V_act est comprise entre une valeur minimale V_act_min et une valeur maximale V_act_max.

Selon un mode de réalisation, la valeur de la consigne de vitesse V_act est déterminée au moyen d’au moins une fonction V_act = f₁(V_mot).

Selon un mode de réalisation, f1 est une fonction strictement croissante, linéaire ou non.

Selon un mode de réalisation, le système comprend deux modules de génération sonore comprenant chacun un organe d’émission sonore et un actionneur agencé pour faire pivoter ledit organe d’émission sonore; l’unité de contrôle étant configurée pour, au moins dans un mode de fonctionnement particulier du véhicule électrique :
- déterminer deux consigne de vitesse V_act1 et V_act2 pour l’actionneur de l’un et l’autre des deux modules de génération sonore en fonction de ladite variable représentative de la vitesse V_mot ; et
- commander l’actionneur de l’un et l’autre des deux modules de génération sonore respectivement au moyen de l’une et l’autre de deux consignes de vitesse V_act1 et V_act2;les consignes de vitesse V_act1 et V_act2présentant une différence telle qu’un écart entre les fréquencesdes vibrations sonores générées par les deux organes d’émission sonore est compris entre 0 Hz, non inclus, et 30 Hz.

Une telle différence de fréquence entre les vibrations générées par les deux modules de génération sonore introduit un effet sonore, dit « de battement », qui permet d’informer le conducteur et/ou les autres usagers de la route d’un mode de fonctionnement particulier du véhicule électrique.

Selon un mode de réalisation, l’unité de contrôle est configurée pour :
- recevoir une variable représentative d’une consigne d’accélération S_acc du véhicule électrique ;
- déterminer une consigne Q_{_deb} en fonction de ladite variable représentative de la consigne d’accélération S_acc; et
- commander un dispositif de régulation du débit qui est logé dans le conduit de circulation d’air au moyen de ladite consigne Q_{_deb} _.

Ainsi, l’unité de contrôle fait varier l’amplitude des vibrations sonores en fonction de l’accélération du véhicule, ce qui permet de reproduire plus fidèlement l’ambiance sonore d’un véhicule thermique tout en offrant au conducteur des indications sensorielles sur les conditions de roulage du véhicule.

Selon un mode de réalisation, le dispositif de régulation du débit comporte un ventilateur et ledit ventilateur est commandé au moyen de ladite consigne Q_{_deb}.

Selon un mode de réalisation, la valeur de la consigne Q_{_deb} est comprise entre une valeur minimale Q_{_deb} _{_}min et une valeur maximale Q_{_deb} _{_}max.

Selon un mode de réalisation, la valeur de la consigne Q_{_deb} est déterminée au moyen d’un moins une fonction Q_{_deb} = f2 (S_acc) avec S_acc : une consigne d’accélération V_act, positive ou négative.

Selon un mode de réalisation, f2 est une fonction strictement croissante, linéaire ou non.

Selon un mode de réalisation, l’unité de contrôle présente au moins :
- un mode de génération du son dans lequel l’unité de contrôle commande le module de génération sonore en fonction de la variable représentative de la vitesse V_mot et de la variable représentative de la consigne d’accélération S_acc ; et
- un mode silencieux dans lequel l’unité de contrôle commande le module de génération sonore de manière à ne pas générer de vibrations sonores ou à générer des vibrations sonores à des fréquences inaudibles par l’oreille humaine.

Selon un mode de réalisation, l’unité de contrôle est configurée pour :
- recevoir une variable représentative du mode de fonctionnement des modules de génération sonore sélectionné par le conducteur ; et
- activer le mode silencieux lorsque la valeur de ladite variable correspond à une sélection du mode silencieux par le conducteur.

Selon un mode de réalisation, l’unité de contrôle est configurée pour :
- recevoir une variable de localisation contenant une information représentative d’une position du véhicule électrique ; et
- activer ou désactiver le mode silencieux en fonction de la variable de localisation.

Selon un mode de réalisation, l’invention fournit également un véhicule électrique du type précité.

Selon des modes de réalisation, un tel véhicule électrique peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes.

Selon un mode de réalisation, le véhicule électrique est destiné à être chevauché, par exemple, une moto électrique.

Selon un mode de réalisation, le véhicule électrique comporte un cadre et le module de génération sonore est fixé audit cadre.

Selon un mode de réalisation, le système comporte deux modules de génération sonore fixés au cadre, latéralement de part et d’autre dudit cadre.

Selon un mode de réalisation, la sortie d’échappement d’air du module de génération sonore est dirigée vers un ou plusieurs composants du véhicule électrique choisis parmi un moteur électrique, une unité de stockage de l’énergie électrique, un contrôleur, une ou plusieurs cartes électroniques, des barres d’interconnexion, un réducteur, une boîte de vitesse et un échangeur thermique air/liquide. De manière générale, la sortie d’échappement peut être dirigée vers tout composant du véhicule électrique générant de l’énergie thermique.

Dès lors, le module de génération sonore présente une double fonctionnalité puisqu’il permet, outre sa fonction de génération sonore, d’assurer une fonction de refroidissement thermique.

Selon un mode de réalisation, le véhicule électrique comprend un échangeur thermique air/liquide qui est logé à l’intérieur du conduit de circulation d’air, est positionné en regard de la sortie d’échappement d’air ou en regard de l’entrée d’admission d’air.

Selon un mode de réalisation, l’invention fournit un système destiné à équiper un véhicule électrique comprenant :
- au moins un module de génération sonore configuré pour générer des vibrations sonores présentant au moins une fréquence et une amplitude ;
- une unité de contrôle pour contrôler ledit module de génération sonore, ladite unité de contrôle étant configurée pour, au moins dans un mode de génération du son :
- recevoir une variable représentative d’une vitesse V_mot de rotation d’un moteur électrique du véhicule électrique et une variable représentative d’une consigne d’accélération S_acc du véhicule électrique ; et
- commander le module de génération sonore en fonction de la variable représentative de la vitesse V_mot et de la variable représentative de la consigne d’accélération S_acc de manière à faire varier la fréquence des vibrations sonores en fonction de la variable représentative de la vitesse V_mot et l’amplitude des vibrations sonores en fonction de la variable représentative de la consigne d’accélération S_acc.

Ainsi, l’unité de contrôle fait varier la fréquence des vibrations sonores en fonction du régime moteur et fait varier l’amplitude des vibrations sonores en fonction de l’accélération du véhicule, ce qui permet de reproduire plus fidèlement l’ambiance sonore d’un véhicule thermique tout en offrant au conducteur des indications sensorielles sur les conditions de roulage du véhicule.

Selon un mode de réalisation, le système comprenant deux modules de génération sonores configurés pour générer des vibrations sonores présentant au moins une fréquence et une amplitude, l’unité de contrôle étant configurée pour, au moins dans un mode de fonctionnement particulier du véhicule électrique, commander les modules de génération sonore en fonction de la variable représentative de la vitesse V_mot et de la variable représentative de la consigne d’accélération S_acc d’une manière telle que la fréquence des vibrations sonores générés par l’un et l’autre des deux modules de génération sonore varie en fonction de la variable représentative de la vitesse V_mot et que les fréquencesdes vibrations sonores générées par les deux organes d’émission sonore présentent un écart compris entre 0 Hz, non inclus et 30 Hz, et de préférence supérieur à 0,2 Hz.

Selon un mode de réalisation, l’unité de contrôle est configurée pour, dans le mode de réalisation de fonctionnement particulier du véhicule électrique, commander les deux organes d’émission sonore avec deux signaux de consigne différents de manière que les fréquencesdes vibrations sonores générées par les deux organes d’émission sonore présentent un écart compris entre 0 Hz, non inclus et 30 Hz, et de préférence supérieur à 0,2 Hz.

Selon un mode de réalisation, le système comprend deux modules de génération sonore configurés pour générer des vibrations sonores présentant au moins une fréquence et une amplitude et comprenant chacun un organe d’émission sonore et un actionneur agencé pour faire pivoter ledit organe d’émission sonore; l’unité de contrôle étant configurée pour, au moins dans un mode de fonctionnement particulier du véhicule électrique:
- déterminer deux consigne de vitesse V_act1 et V_act2 pour l’actionneur de l’un et l’autre des deux modules de génération sonore en fonction de ladite variable représentative de la vitesse V_mot ; et
- commander l’actionneur de l’un et l’autre des deux modules de génération sonore respectivement au moyen de l’une et l’autre de deux consignes de vitesse V_act1 et V_act2;les consignes de vitesse V_act1 et V_act2présentant une différence telle qu’un écart entre les fréquencesdes vibrations sonores générées par les deux organes d’émission sonore est compris entre 0 Hz, non inclus, et 30 Hz, de préférence supérieur à 0,2 Hz.

Selon un mode de réalisation, le ou chaque module de génération sonore comprend :
- un conduit de circulation d’air présentant une entrée d’admission d’air et une sortie d’échappement d’air et configuré pour conduire un flux d’air selon une direction d’écoulement et un sens d’écoulement orienté de l’entrée d’admission d’air vers la sortie d’échappement d’air ; et
- un organe d’émission sonore qui est monté pivotant selon un axe de pivotement sécant à la direction d’écoulement, ledit organe d’émission sonore comportant au moins un bord ; et
- un actionneur qui est agencé pour faire pivoter ledit organe d’émission sonore autour de l’axe de pivotement de manière à créer des perturbations d’écoulement dans le flux d’air, générant les vibrations sonores lorsque le bord se déplace dans le sens d’écoulement ; l’unité de contrôle étant configurée pour :
- déterminer une consigne de vitesse V_act en fonction de ladite variable représentative de la vitesse V_mot ; et
- commander l’actionneur au moyen de ladite consigne de vitesse V_act.

De plus, un tel module de génération sonore est particulièrement simple, ce qui lui assure notamment une grande durée de vie et une meilleure résistance aux vibrations à un coût inférieur.

Selon un mode de réalisation, le module de génération sonore comporte un dispositif de régulation du débit qui est logé dans le conduit de circulation d’air et est configuré pour réguler le débit d’air circulant à l’intérieur du conduit de circulation d’air, et l’unité de contrôle est configurée pour :
- déterminer une consigne Q_{_deb} en fonction de ladite variable représentative de la consigne d’accélération S_acc; et
- commander le dispositif de régulation du débit au moyen de ladite consigne Q_{_deb} _.

Selon un mode de réalisation, le dispositif de régulation du débit comporte un ventilateur, ledit ventilateur étant commandé au moyen de ladite consigne Q_{_deb}. Un tel ventilateur permet ainsi d’assurer un débit d’air suffisant pour générer un son, quelles que soient les conditions de roulage, c’est-à-dire même lorsque le véhicule est à l’arrêt. Il permet en outre d’augmenter l’amplitude des vibrations sonores générées.

Selon un mode de réalisation, le ventilateur est un ventilateur axial.

Selon un autre mode de réalisation, le ventilateur est un ventilateur radial.

Selon un mode de réalisation, la valeur de la consigne Q_{_deb} est est déterminée au moyen d’un moins une fonction Q_{_deb} = f2 (S_acc) avec S_acc : une consigne d’accélération V_act _,positive ou négative.

Selon un mode de réalisation, l’unité de contrôle est configurée pour :
- recevoir une variable représentative du mode de fonctionnement du module de génération sonore sélectionné par le conducteur ; et
- activer le mode silencieux lorsque la valeur de ladite variable correspond à une sélection du mode silencieux par le conducteur.

Selon un mode de réalisation, l’invention fournit également un véhicule électrique comprenant un système du type précité.

Selon un mode de réalisation, le véhicule électrique est un véhicule destiné à être chevauché, par exemple, une moto électrique.

Enfin, selon un autre aspect, l’invention concerne également un procédé de commande d’au moins un module de génération sonore destiné à un véhicule électrique; ledit module de génération sonore étant configuré pour générer des vibrations sonores présentant au moins une fréquence et une amplitude, ledit procédé comprenant les étapes suivantes :
- recevoir une variable représentative d’une vitesse V_mot de rotation d’un moteur électrique du véhicule électrique et une variable représentative d’une consigne d’accélération S_acc du véhicule électrique ;
- commander le module de génération sonore en fonction de la variable représentative de la vitesse V_mot et de la variable représentative de la consigne d’accélération S_acc de manière à faire varier la fréquence des vibrations sonores en fonction de la variable représentative de la vitesse V_mot et l’amplitude des vibrations sonores en fonction de la variable représentative de la consigne d’accélération S_acc.

Selon un mode de réalisation, le procédé de commande est mis en œuvre pour commander deux modules de génération sonore présentant une fréquence et un volume sonore, et les deux modules de génération sonore sont commandés en fonction de la variable représentative de la vitesse V_mot et de la variable représentative de la consigne d’accélération S_acc d’une manière telle que les fréquencesdes vibrations sonores générées par les deux organes d’émission sonore présentent un écart compris entre 0 Hz, non inclus, et 30 Hz, de préférence supérieur à 0.2 Hz.

Breve description des figures

L’invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante de plusieurs modes de réalisation particuliers de l’invention, donnés uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés.

La est une vue avant partielle d’une moto électrique comportant deux modules de génération sonore, selon un premier mode de réalisation, disposés latéralement de part et d’autre de la moto électrique.

La est une vue partielle, en perspective, de trois quart avant, de la moto électrique de la .

La est une vue partielle, latérale, de la moto électrique de la .

La est une vue en coupe de l’un des modules de génération sonore représentés sur les figures 1 à 3.

La est une vue en perspective du module de génération sonore, qui est positionné côté gauche de la moto électrique représentée sur les figures 1 à 3 et représentant son dispositif de fixation au cadre de la moto électrique.

La est une vue de détail de l’organe d’émission sonore du module de génération sonore de la .

La représente, à titre d’exemple, six autres variantes de réalisation de l’organe d’émission sonore.

La est une représentation partielle, latérale, d’une moto électrique équipée de modules de génération sonore selon un deuxième mode de réalisation.

La est une vue en perspective du module de génération sonore qui est positionné côté gauche de la moto électrique représentée sur la , et représentant notamment ses sorties d’échappement d’air et son dispositif de fixation au cadre de la moto électrique.

La est une vue schématique en coupe du module de génération sonore selon le deuxième mode de réalisation représenté sur les figures 8 et 9.

La est une représentation schématique du principe de génération du son par un organe d’émission sonore qui est entraîné en rotation autour d’un axe de pivotement.

La est une représentation schématique du principe de génération du son par un organe d’émission sonore qui oscille autour d’une position d’équilibre en pivotant autour d’un axe de pivotement.

La est une représentation schématique d’une unité de contrôle pour contrôler un module de génération sonore.

Par convention, on entend par véhicule électrique, au sens du présent document :
- un véhicule à propulsion exclusivement électrique, c’est-à-dire dont la propulsion est assurée uniquement au moyen d’un ou plusieurs moteurs électriques ; ou
- un véhicule à propulsion hybride présentant au moins un mode de fonctionnement dans lequel la propulsion est assurée seulement au moyen d’un ou plusieurs moteurs électriques.

Bien que l’invention puisse être utilisée pour tout type de véhicule électrique, elle est plus particulièrement destinée à un véhicule électrique destiné à être chevauché par son conducteur, par exemple un véhicule électrique à deux roues, tel qu’une moto électrique.

En référence aux figures 1 à 3, on décrit ci-dessous une moto électrique 1 équipée de modules de génération sonore 2 selon un premier mode de réalisation. La moto électrique 1 comporte, notamment, deux roues 3, 4, l’une à l’avant et l’autre à l’arrière, un cadre 5, une fourche 6 montée pivotante sur le cadre 5 et reliant la roue avant 3 au cadre 5 ainsi qu’un guidon 7 solidarisé à la fourche 6. La moto électrique 1 comporte encore une unité de stockage de l’énergie électrique, tel qu’une batterie 8, un moteur électrique 9 raccordé à l’unité de stockage de l’énergie électrique 8 et un système de transmission 10 accouplant le moteur électrique 9 à la roue arrière 4.

Plusieurs équipements de commande, non représenté, tels qu’une pédale ou poignée d’accélérateur et un frein, sont connectés à un contrôleur 11 qui est connecté à la batterie 8 et au moteur électrique 9. Selon un mode de réalisation avantageux, le contrôleur 11 ainsi que les équipements de commande et les différents capteurs équipant la moto électrique 1 sont reliés les uns aux autres par un bus, par exemple de type CAN. Le contrôleur 11 est configuré pour piloter le moteur électrique 9 en fonction des signaux de consigne délivrés par les équipements de commande et notamment en fonction d’une consigne d’accélération. Selon un mode de réalisation, le contrôleur 11 est également configuré pour mettre en œuvre un freinage régénératif, c’est-à-dire pour piloter le moteur électrique 9 de manière à ce qu’il exerce un couple résistant et agisse ainsi comme un générateur électrique, lorsque le frein est actionné et qu’en conséquence la consigne d’accélération est négative.

La moto électrique 1 comporte deux modules de génération sonore 2 qui sont fixés au cadre 5, latéralement de part et d’autre de celui-ci. Notons toutefois que, dans d’autres modes de réalisation, non représentés, le véhicule électrique peut ne comporter qu’un seul module de génération sonore 2 ou bien encore plus de deux. Les modules de génération sonore 2 peuvent également être placées dans tout autre position que celles représentées sur les figures 1 à 3.

Les figures 4 et 5 représentent l’un des modules de génération sonore 2 équipant la moto électrique des figures 1 à 3. Le module de génération sonore 2 comporte un carénage 12 à l’intérieur duquel est logé, au moins partiellement, un conduit de circulation d’air 13. Le conduit de circulation d’air 13 présente une entrée d’admission d’air 14 et une sortie d’échappement d’air 15. Le conduit de circulation d’air 13 permet de conduire un flux d’air selon une direction et un sens d’écoulement, schématisés par la flèche référencée F1 sur la . Dans ce mode de réalisation, l’entrée d’admission d’air 14 est positionnée sur la face avant du module de génération sonore 2, c’est-à-dire sur une face dirigée vers l’avant de la moto électrique 1 lorsque le module de génération sonore 2 est fixé au cadre 5. Cette disposition est avantageuse en ce qu’elle favorise l’admission d’air dans le conduit de circulation d’air 13 sous l’effet du déplacement de la moto électrique 1. L’entrée d’admission d’air 14 présente avantageusement une forme convergente, c’est-à-dire que sa section diminue dans le sens d’écoulement de l’air.

De manière avantageuse, le module de génération sonore 2 comporte, en outre, un dispositif de régulation du débit qui est configuré pour réguler le débit d’air circulant à l’intérieur du conduit de circulation d’air 13. Dans le mode de réalisation représenté, le dispositif de régulation du débit comporte un ventilateur 18 permettant d’assurer une circulation d’air forcée dans le conduit de circulation d’air 13. Un tel ventilateur 18 s’avère notamment avantageux en ce qu’il permet d’assurer un débit d’air suffisant pour générer un son, même lorsque la moto électrique est à l’arrêt et en ce qu’il permet d’agir sur l’amplitude des vibrations sonores, tel qu’il sera expliqué par la suite. Le ventilateur 18 est ici de type axial, c’est-à-dire qu’il aspire et refoule l’air parallèlement à son axe de rotation.

De manière alternative ou complémentaire, selon un autre mode de réalisation non représenté, le dispositif de régulation du débit comporte une valve de régulation du débit.

Par ailleurs, le module de génération sonore 2 comporte un organe d’émission sonore 17 qui est représenté de manière détaillée sur la . L’organe d’émission sonore 17 est monté pivotant selon un axe de pivotement X qui est sécant, et de préférence perpendiculaire, à la direction d’écoulement. L’organe d’émission sonore 17 est ici logé à l’intérieur du conduit de circulation d’air 13. Toutefois, selon d’autres variantes de réalisation non illustrées, l’organe d’émission sonore 17 peut présenter un autre positionnement, par exemple en regard de l’entrée d’admission d’air 14 ou en regard de la sortie d’échappement d’air 15, tant que ce positionnement lui permet d’être placé dans le flux d’écoulement de l’air.

L’organe d’émission sonore 17, qui est représenté de manière détaillée sur la , présente une forme de disque dont la section est légèrement inférieure à celle de la section correspondante du conduit de circulation d’air 13. L’organe d’émission sonore 17 présente ici deux bords 19, 20, disposés de part et d’autre de l’axe de pivotement X et reliant chacun les deux faces circulaires du disque. Le module de génération sonore 2 comporte également un actionneur qui est logé à l’intérieur du carénage 12 et est agencé pour faire pivoter l’organe d’émission sonore 17 autour de l’axe de pivotement X précité. Dans le mode de réalisation représenté, l’actionneur est un moteur électrique 21 qui permet d’entraîner en rotation l’organe d’émission sonore 17 autour dudit axe de pivotement X. De manière avantageuse, le module de génération sonore 2 comporte en outre un encodeur 22 accouplé en rotation au moteur électrique 21 ou à l’organe d’émission sonore 17. L’encodeur 22 délivre ainsi un signal représentatif de la position relative de l’organe d’émission sonore 17. L’encodeur 22 est également logé à l’intérieur du carénage 12.

Le principe de fonctionnement d’un tel organe d’émission sonore 17 est expliqué en relation avec la . Lorsque l’organe d’émission sonore 17 est entraîné en rotation autour de l’axe X, les deux bords 19, 20 se déplacent alternativement, selon le sens d’écoulement (correspondant au sens de la flèche F1), et en sens inverse. A chaque fois qu’un bord se déplace dans le sens d’écoulement (celui référencé 20 sur la ), il se trouve dans un état fuyant. Dès lors qu’un bord 19, 20 se trouve dans un état fuyant, il génère des perturbations dans l’écoulement, au travers du conduit de circulation d’air 13, et plus particulièrement des tourbillons de Van Karman. De telles perturbations ont pour effet de générer des vibrations sonores dont la fréquence dépend de la vitesse de rotation de l’organe d’émission sonore 17 et du nombre de bords 19, 20 qu’il comporte. L’amplitude des vibrations sonores dépend quant à lui du débit d’air circulant dans le conduit de circulation d’air 13.

Selon un mode de réalisation alternatif, illustré sur la , l’organe d’émission sonore 17 n’effectue pas de rotation complète autour de l’axe de pivotement X mais oscille de part et d’autre d’une position d’équilibre, représentée en traits pointillés sur la . Ainsi, le bord 19 de l’organe d’émission sonore 17 génère des vibrations sonores :
- lorsqu’il se déplace sur une première plage angulaire α1, disposée d’un côté de la position d’équilibre, selon un premier sens, représenté par la flèche F2 correspondant à un déplacement du bord 19 selon le sens d’écoulement F1 ; et
- lorsqu’il se déplace dans une deuxième plage angulaire α2, disposée de l’autre côté de la position d’équilibre, selon un deuxième sens, représenté par la flèche F3 , opposé au premier, et correspondant également à un déplacement du bord 19 selon le sens d’écoulement F1.

En revenant aux figures 2 à 5, on observe que le conduit de circulation d’air 13 comporte, en aval de l’organe d’émission sonore 17, une portion directrice de sortie 23, optionnelle, qui fait saillie du carénage 12 et qui permet, ainsi, de positionner la sortie d’échappement d’air 15 en regard d’un ou de plusieurs composants à refroidir de le moto électrique 1, c’est-à-dire dont la température doit être maintenue en-dessous d’un seuil. Ainsi, le module de génération sonore 2 présente une double fonctionnalité puisqu’il permet, outre sa fonction de génération sonore, d’assurer un refroidissement d’un ou plusieurs composants de la moto électrique 1. En outre, l’activité du ventilateur 18 est susceptible de bénéficier simultanément aux deux fonctions précitées, ce qui permet d’améliorer encore davantage le rendement énergétique global.

De manière avantageuse, la sortie d’échappement d’air 15 est dirigée vers un ou plusieurs composants du véhicule électrique choisis parmi : le moteur électrique 9, une unité de stockage de l’énergie électrique, le contrôleur 11, une ou plusieurs cartes électroniques, des barres d’interconnexion, un réducteur et une boîte de vitesse. A titre d’exemple, sur la , la sortie d’échappement d’air 15 est dirigée en regard du moteur électrique 9.

Dans une variante de réalisation, alternative ou complémentaire, non représentée, la moto électrique 1 comporte un échangeur thermique air/liquide qui est raccordé à un circuit hydraulique de refroidissement, équipé d’une pompe, et permettant d’assurer un refroidissement des composants précités du véhicule électrique. L’échangeur thermique air/liquide est logé à l’intérieur du conduit de circulation d’air 13, est positionné en regard de la sortie d’échappement d’air 15 ou bien encore en regard de l’entrée d’admission d’air 14.

Par ailleurs, chacun des modules de génération sonore 2 comporte un dispositif de fixation 24, dont un exemple de réalisation est partiellement représenté sur la . Le dispositif de fixation 24 est destiné à assurer la fixation dudit module de génération sonore 2 au cadre 5 de la moto électrique 1. De manière avantageuse, le dispositif de fixation 24 est un dispositif de fixation réversible. Il est ainsi possible de monter et démonter facilement les modules de génération sonore 2, notamment pour des besoins de maintenance ou de remplacement. Dans le mode de réalisation représenté, le dispositif de fixation 24 comporte, du côté du cadre 5 de la moto électrique 1, deux pions de retenue 25, et, du côté du module de génération sonore 2, deux berceaux de réception 26 qui sont chacun destinés à recevoir l’un des deux pions de retenue 25 lorsque le module de génération sonore 2 est fixé au cadre 5 de la moto électrique 1. A titre d’exemple, la demande de brevet EP2779868 divulgue des exemples de pions de retenue 25 et de berceaux de réception 26, susceptibles d’être utilisés pour une telle application.

Par ailleurs, le dispositif de fixation 24 comporte également, du côté du cadre 5 de la moto électrique 1, un dispositif de verrouillage 27 de type V-lock comportant un élément femelle en forme de V, et du côté du module de génération sonore 2, un élément mâle, non visible, également en forme de V, qui est reçu dans l’élément femelle lorsque le module de génération sonore 2 est fixé au cadre de la moto électrique 1. Le dispositif de verrouillage comporte également, du côté du cadre 5 de la moto électrique 1, un pêne mobile, non visible, qui est apte à prendre un état verrouillé dans lequel il s’engage dans un logement de l’élément mâle afin de verrouiller les éléments mâle et femelle l’un à l’autre. Le dispositif de verrouillage comporte encore un bouton de déverrouillage 44 qui est associé à un mécanisme du dispositif de verrouillage et est ainsi apte à déplacer le pêne mobile vers une position de déverrouillage lorsque ledit bouton de verrouillage 44 est actionné. Notons que le dispositif de fixation précité n’est décrit ci-dessus qu’à titre d’exemple. Il est ainsi possible d’inverser la disposition des éléments précités, c’est-à-dire de fixer l’élément femelle et les berceaux de réception du côté du cadre de la moto électrique 1 et l’élément mâle et les pions de retenue 25 du côté du module de génération sonore 2 ou bien encore d’utiliser tout autre type de dispositif de fixation.

La illustre différentes variantes d’organes d’émission sonore 17 susceptibles d’être utilisés. On observe ainsi que la forme de l’organe d’émission sonore 17 est susceptible de varier de manière conséquente, tant qu’elle présente au moins un bord 19, 20 sur sa périphérie. Ainsi, l’organe d’émission sonore 17 peut ne s’étendre que dans un plan comme celui de la mais comporter une forme alternative, à celle de disque, par exemple, une forme rectangulaire (cas a) ou une forme triangulaire (cas b). L’organe d’émission sonore 17 peut également s’étendre dans une multitude de plans et ainsi présenter de nombreux bords 19, 20 (cas c). Ceci permet, pour une même vitesse de rotation dudit organe d’émission sonore 17, d’augmenter la fréquence des vibrations sonores. L’organe d’émission sonore 17 peut également comporter plusieurs portions 28, 29, positionnées l’une au-dessus de l’autre et s’étendant selon deux plans sécants l’un à l‘autre (cas d), ce qui permet également d’augmenter la fréquence des vibrations sonores. Enfin, il est également envisageable d’utiliser des organes d’émission sonores 17 présentant des formes complexes, inscrites dans une sphère, et dont les bords 19, 20 ne s’étendent pas dans des plans incluant l’axe de pivotement (cas e et f).

Les figures 8 à 10 illustrent des modules de génération sonore 2 selon un deuxième mode de réalisation. Comme dans le mode de réalisation précédent, chaque module de génération sonore 2 comporte un conduit de circulation d’air 13 et une entrée d’admission d’air. Toutefois, l’entrée d’admission d’air 14 n’est pas positionnée sur la face avant du module de génération sonore 2 mais sur une face latérale externe, c’est-à-dire dirigée latéralement vers l’extérieur de la moto électrique 1. Une telle disposition permet notamment de décorréler le débit d’air circulant dans le conduit de circulation d’air 13 de la vitesse de la moto électrique 1.

En outre, le dispositif de régulation du débit comporte un ventilateur 18 de type radial, désigné également par « ventilateur centrifuge », c’est-à-dire qu’il aspire l’air axialement et le refoule radialement par rapport à son axe de rotation. Un tel ventilateur 18 de type radial permet d’atteindre des pressions plus élevées qu’un ventilateur axial, tel que celui du premier mode de réalisation.

Le conduit de circulation d’air 13 comporte une portion en Y qui le divise en deux branches 30, 31 conduisant chacune en direction d’une sortie d’échappement d’air 32, 33 respective. L’une des branches 31 comporte un organe de régulation du débit 34 qui permet de faire varier la répartition du débit d’air entre les deux branches 30, 31. La présence de plusieurs sorties d’échappement d’air 32, 33 permet de diriger le flux d’air sortant sur plusieurs composants à refroidir et/ou sur plusieurs zones différentes d’un même composant. Dans le mode de réalisation représenté sur la , les sorties d’échappement d’air 32, 33 sont dirigées vers la batterie 8.

Par ailleurs, le module de génération sonore 2 comporte plusieurs organes d’émission sonore 17, 35, 36, par exemple trois dans le mode de réalisation représenté. Ils peuvent notamment présenter des formes différentes, ce qui permet notamment de générer une ambiance sonore plus complexe. Ceci permet également d’agir sur le volume sonore généré en mettant en mouvement plus d’organes d’émission sonores pour l’augmenter ou au contraire en diminuant leur nombre pour le réduire. Ceci peut également être utilisé afin de transmettre au conducteur ou aux autres usagers de la route encore davantage d’informations sensorielles quant aux conditions de roulage du véhicule.

En relation avec la , on décrit une unité de contrôle 37 pour contrôler un module de génération sonore 2, tel que décrit ci-dessus. Une telle unité de contrôle 37 peut indifféremment être distribuée sur chacun des modules de génération sonore 2 ou bien encore être centralisée sur le véhicule électrique ou sur un seul des modules de génération sonore 2 Tout autre combinaison est également possible. Ainsi, l’unité de contrôle 37 peut notamment être distribuée sur le véhicule électrique 1 et sur chacun des modules de génération sonore 2.

L’unité de contrôle 37 est configurée pour piloter :
- le ou les organes de régulation du débit, c’est-à-dire le ventilateur 18 dans les modes de réalisation décrits ci-dessus ;
- le ou les actionneurs permettant de déplacer le ou les organes d’émission sonore 17, 35, 36, c’est-à-dire le moteur électrique 21 pour les modes de réalisation décrits ci-dessus ; et
- optionnellement, l’organe de régulation de débit 34 pour faire varier la répartition du débit entre deux branches 30, 31, dans l’hypothèse où le module de génération sonore 2 en est équipé.

L’unité de contrôle 37 est reliée par un bus aux capteurs et équipements de contrôle du véhicule électrique. Le bus est, par exemple de type CAN, ou utilise tout autre protocole de communication.

Ainsi, l’unité de contrôle 37 reçoit au moins les variables suivantes :
- une variable 38 représentative de la vitesse V_mot de rotation du moteur électrique 9 ; et
- une variable 39 représentative de la consigne d’accélération S_acc du véhicule électrique.

La variable 38 peut être acquise au moyen d’un capteur monté sur le moteur électrique 9, sur l’une des roues 3, 4 ou à n’importe quel emplacement de la chaîne de transmission entre le moteur électrique 9 et les roues 4.

En outre, selon des modes de réalisation avantageux, l’unit de contrôle 37 reçoit un ou plusieurs des variables suivantes :
- une variable 40 représentative d’une consigne de freinage régénératif ;
- une variable 41 représentative du mode de fonctionnement des modules de génération sonore 2 ;
- une variable 42 représentative du mode de fonctionnement du véhicule électrique ; et
- une variable de localisation 43 contenant une information représentative de la position du véhicule électrique.

L’unité de contrôle 37 commande l’actionneur de chacun des modules de génération sonore 2, c’est-à-dire le moteur électrique 21, au moyen d’une consigne de vitesse V_act. Dans au moins un mode de de génération du son du module de génération sonore 2 et un mode roulage du véhicule électrique, la consigne de vitesse V_act est déterminée en fonction de la variable 38 représentative de la vitesse V_mot de rotation du moteur électrique 9.

Plus particulièrement, la valeur de la consigne de vitesse V_act est comprise entre une valeur minimale V_act_min et une valeur maximale V_act_max et est déterminée au moyen d’au moins une fonction V_act = f₁(V_mot). Selon des modes de réalisation, f1 est une fonction strictement croissante, linéaire ou non. Selon d’autres modes de réalisation, f1 peut être une fonction en dent de scie comportant une pluralité de portions strictement croissantes reliées par des portions décroissantes, ce qui permet notamment de simuler des changements de rapport de boîte de vitesses.

Selon un mode de réalisation, l’unité de contrôle 37 détermine la valeur V_S_act du signal de consigne S_act au moyen de deux fonctions V_act = f₁(V_mot) et V_act = f’₁(V_mot), dont l’une est utilisée lorsque la vitesse V_mot croit et l’autre lorsqu’elledécroit.

L’unité de contrôle 37 commande le moteur électrique 21, en boucle fermée, en fonction de la consigne de vitesse V_act etdu signal délivré par l’encodeur 22.

Selon un mode de réalisation, la valeur V_S_act peut être déterminée en fonction de la vitesse V_mot et d’une ou plusieurs autres variables, telles que la consigne d’accélération S_acc.

Par ailleurs, pour le mode de génération du son du module de génération sonore 2 et le mode roulage du véhicule électrique, l’unité de contrôle 37 commande l’organe de régulation du débit de chacun des modules de génération sonore 2, c’est-à-dire le ventilateur 24, au moyen d’une consigne Q_{_deb}. La consigne Q_{_deb} est déterminée en fonction de la variable 39 représentative de la consigne d’accélération S_acc du véhicule électrique.

La consigne Q_{_deb} est comprise entre une valeur minimale Q_{_deb} _{_}min et une valeur maximale Q_{_deb} _{_}max et est déterminée au moyen d’un moins une fonction Q_{_deb} = f2 (S_acc) avec S_acc : une consigne d’accélération positive ou négative, c’est-à-dire corresponde à une décélération. Selon des modes de réalisation, f2 est une fonction strictement croissante, linéaire ou non. f2 peut également être une fonction en dent de scie.

Selon un mode de réalisation, l’unité de contrôle 37 détermine la consigne Q_{_deb} au moyen de deux fonctions Q_{_deb} = f2 (S_acc) et Q_{_deb} = f’2 (S_acc), avec f2 et f’2 des fonctions croissantes dont l’une est utilisée pour des consignes d’accélération positives et l’autre pour des consignes d’accélération négatives, c’est-à-dire des décélérations.

Selon des modes de réalisation, notamment lorsque l’entrée d’admission d’air 14 est positionnée sur la face avant de sorte que le débit d’air circulant dans le conduit de circulation d’air 13 dépend de la vitesse du véhicule, la consigne de débit Q_{_deb} estdéterminé à la fois en fonction de la vitesse du véhicule électrique, et plus particulièrement de la variable 38 représentative de la vitesse V_mot de rotation du moteur électrique 9, et en fonction de la consigne d’accélération S_acc. Ceci permet de tenir compte du débit d’air admis dans le conduit de circulation d’air 13 en raison du déplacement du véhicule électrique.

Par ailleurs, selon un mode de réalisation, dans au moins un mode de fonctionnement particulier du véhicule électrique, l’unité de contrôle 37 est configurée pour délivrer à deux actionneurs déplaçant deux organes d’émission sonore 17, 35, 36 différents des consignes de vitesse V_act1 et V_act2différentes. Plus particulièrement, la différence entre les consignes de vitesse V_act1 et V_act2est telle quel’écart entre les fréquencesdes vibrations sonores générées par les deux organes d’émission sonore 17, 35, 36 est compris entre 0 Hz (borne non incluse) et 30 Hz et de préférence entre 0,2 Hz (borne incluse) et 30 Hz. Ainsi, une telle différence introduit un effet sonore, dit « de battement », qui permet d’informer le conducteur et/ou les autres usagers de la route du mode de fonctionnement particulier du véhicule électrique. Selon un mode de réalisation avantageux, un tel effet de battement est généré en fonction de la variable 40 représentative d’une consigne de freinage régénératif, et plus particulièrement lorsqu’un freinage régénératif en mis œuvre par le contrôleur 11 du véhicule électrique. Notons que les deux organes d’émission sonores 17, 35, 36 générant un tel effet de battement peuvent indifféremment appartenir à deux modules de génération sonore 2 différents ou bien encore appartenir au même module de génération sonore 2.

Selon un mode de réalisation, l’unité de contrôle 37 présente au moins deux modes de fonctionnement des modules de génération sonore 2, à savoir au moins :
- un mode de génération du son dans lequel ladite unité de contrôle 37 commande l’actionneur associé à l’organe d’émission sonore 17 et l’organe de régulation du débit de chacun des modules de génération sonores 2 tel que décrit précédemment ; et
- un mode silencieux dans lequel le ou les organes d’émission sonore 17 ne génèrent pas de vibrations sonores ou du moins pas à des fréquences audibles par l’oreille humaine.

Plusieurs variantes de mise en œuvre du mode silencieux sont envisageables.

Selon une première variante de réalisation, dans le mode silencieux, l’actionneur associé à l’organe d’émission sonore 17 n’est plus alimenté en énergie de sorte que l’organe d’émission sonore 17 est libre de pivoter autour de l’axe de pivotement X.

Selon une deuxième variante de réalisation, dans ledit mode silencieux, l’unité de contrôle 37 commande l’actionneur en fonction d’une consigne de position. Dans ce cas, la position de l’organe d’émission sonore 17 est fixe, dans le mode silencieux. De manière avantageuse, la position de l’organe d’émission sonore 17 correspondant à la consigne de position précitée correspond à celle dans laquelle l’organe d’émission sonore 17 génère le moins de perte de charge. Dès lors, pour l’organe d’émission sonore 17 décrit en relation avec la , la consigne de position correspond à une orientation du plan du disque qui est parallèle à la direction d’écoulement.

Enfin, selon une troisième variante de réalisation, dans ledit mode silencieux, l’unité de contrôle 37 commande l’actionneur à une vitesse constante afin de permettre l’écoulement d’air au travers du conduit de circulation d’air, cette vitesse étant, de préférence, suffisamment faible pour que la fréquence des vibrations générées soit en dessous de la plage de fréquence audible, c’est à-dire en dessous de 20 Hz.

Dans un tel mode silencieux, le ventilateur 18 reste actif afin d’assurer la fonction de refroidissement des équipements du véhicule électrique. Ainsi, la consigne de débit Q_{_deb} n’est plus déterminée en fonction de la variable 39 représentative de la consigne d’accélération S_acc du véhicule électrique mais en fonction d’un ou de plusieurs paramètres représentatifs de la température du ou des à équipements à refroidir.

Selon un mode de réalisation, le mode silencieux est l’un des modes de fonctionnement des modules de génération sonore 2 qui est susceptible d’être sélectionné par le conducteur. Ainsi, l’unité de contrôle 37 active ce mode silencieux lorsque la valeur de la variable 41 représentative du mode de fonctionnement des modules de génération sonore 2 correspond à une sélection du mode silencieux.

Selon un mode de réalisation alternatif ou complémentaire, l’unité de contrôle 37 est configuré pour activer ou désactiver le mode silencieux en fonction de la variable de localisation 43.

Selon un mode de réalisation, la variable de localisation 43 comporte des coordonnées représentatives de la position du véhicule électrique dans le référentiel terrestre. Dans ce cas, l’unité de contrôle 37 détermine l’état actif ou inactif du mode silencieux au moyen d’une base de données, distante, ou locale, établissant une relation entre des cordonnées de position dans le référentiel terrestre et l’état actif ou inactif du mode silencieux.

Selon un autre mode de réalisation, le véhicule électrique comporte un ou plusieurs capteurs de détections spatiales, choisis parmi les caméras, les LIDARS, les radars et les capteurs à ultrasons et une unité de traitement du signal configuré pour traiter les signaux collectés par le(s) capteur(s) de position spatiale et attribuer à la variable de localisation 43 une valeur représentative de la position et/ou de la nature des objets dans l’environnement du véhicule. A titre d’exemple, l’unité de traitement peut être configurée pour identifier une zone urbaine de sorte que l’unité de contrôle active le mode silencieux, en zone urbaine, par exemple pendant la nuit. Dans un tel cas, le véhicule électrique 1 comporte une horloge.

Selon un mode de réalisation, le mode silencieux est également activé en fonction de la variable 42 représentative du mode de fonctionnement du véhicule électrique. Ainsi, l’unité de contrôle 37 peut être configurée pour activer le mode silencieux en fonction de la valeur de la variable 42 représentative du mode de fonctionnement du véhicule électrique, par exemple lorsque celle-ci correspond à un mode de rechargement de la batterie 8.

Selon une variante de réalisation, l’unité de contrôle 37 est configurée pour commander les modules de génération sonore 2 afin qu’ils produisent une sonorité spécifique pour un mode de fonctionnement du véhicule électrique, par exemple lorsqu’il est dans le mode de rechargement de la batterie 8.

Par ailleurs, lorsque les modules de génération sonore 2 sont équipés de deux branches conduisant chacune vers une sortie d’échappement d’air 32, 33 dont l’une est équipée d’un organe d’émission sonore 36 et d’un organe de régulation du débit 34 qui permet de faire varier la répartition du débit d’air entre les deux branches 30, 31, comme dans le mode de réalisation décrit ci-dessus en relation avec la , ledit organe de régulation du débit 34 peut être piloté par l’unité de contrôle 37 en fonction de la variable 39 représentative de la consigne d’accélération S_acc du véhicule électrique.

A titre d’exemple, l’unité de contrôle 37 peut être configurée pour piloter l’organe de régulation du débit 34 de sorte à :
- augmenter le débit d’air dans la branche en cause, et par conséquent le volume sonore généré par l’organe d’émission sonore 36 lorsque la consigne d’accélération S_acc augmente ; ou
- au contraire, diminuer le débit d’air lorsque la consigne d’accélération S_acc diminue.

Dans d’autres modes de réalisation non illustrés, le véhicule électrique qui est équipé d’un ou plusieurs modules de génération sonore 2 du type précité comporte une pile à combustible. La pile à combustible est raccordée à un réservoir d’hydrogène et est configurée pour générer de l'énergie électrique. Cette énergie électrique est destinée à être stockée dans un dispositif de stockage d’énergie électrique qui comporte une ou plusieurs batteries et/ou un ou plusieurs supercondensateurs et qui est destiné à alimenter en énergie électrique le moteur électrique du véhicule.

De manière connue en soi, la pile à combustible est le siège d’une réaction d’oxydo-réduction qui transforme l’hydrogène provenant du réservoir et l’oxygène de l’air en électricité, en eau et en chaleur. Aussi, le véhicule comporte un compresseur permettant de compresser l’air comburant à l’entrée des cellules de la pile à combustible ainsi qu’un dispositif de refroidissement permettant de la refroidir.

Un ou plusieurs modules de génération sonore 2 du type décrit ci-dessus peuvent alors équiper le circuit d’amenée de l’air comburant. Ainsi, selon un mode de réalisation, la sortie d’échappement d’air 15 d’un module de génération sonore 2 conduit l’air vers l’entrée d’air comburant de la pile à combustible. Dans un tel mode de réalisation, le compresseur peut, selon une variante de réalisation, agir comme dispositif de régulation du débit du module de génération sonore et être ainsi commandé au moyen de la consigne Q_{_deb}.

De manière alternative ou complémentaire, un ou plusieurs modules de génération sonore 2 du type décrit ci-dessus peuvent équiper le dispositif de refroidissement permettant de refroidir la pile à combustible. La sortie d’échappement d’air d’un module de génération sonore 15 conduit alors l’air vers le circuit de refroidissement de la pile à combustible.

Certains éléments représentés, notamment l'unité de contrôle, peuvent être réalisés sous différentes formes, de manière unitaire ou distribuée, au moyen de composants matériels et/ou logiciels. Des composants matériels utilisables sont les circuits intégrés spécifiques ASIC, les réseaux logiques programmables FPGA ou les microprocesseurs. Des composants logiciels peuvent être écrits dans différents langages de programmation, par exemple C, C++, Java ou VHDL. Cette liste n'est pas exhaustive.

Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec plusieurs modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention, telle que définie par les revendications.

L’usage du verbe « comporter », « comprendre » ou « inclure » et de ses formes conjuguées n’exclut pas la présence d’autres éléments ou d’autres étapes que ceux énoncés dans une revendication.

Dans les revendications, tout signe de référence entre parenthèses ne saurait être interprété comme une limitation de la revendication.

Claims

Module de génération sonore (2) destiné à équiper un véhicule électrique (1) comprenant :
- un conduit de circulation d’air (13) présentant une entrée d’admission d’air (14) et une sortie d’échappement d’air (15) et configuré pour conduire un flux d’air selon une direction d’écoulement et un sens d’écoulement (F1) orienté de l’entrée d’admission d’air (14) vers la sortie d’échappement d’air (15) ;
- un organe d’émission sonore (17) qui est monté pivotant selon un axe de pivotement (X) sécant à la direction d’écoulement, ledit organe d’émission sonore (17) comportant au moins un bord (19, 20) ; et
- un actionneur qui est agencé pour faire pivoter ledit organe d’émission sonore (17) autour de l’axe de pivotement (X) de manière à créer des perturbations d’écoulement dans le flux d’air, générant des vibrations sonores lorsque le bord (19, 20) se déplace dans le sens d’écoulement (F1).
Module de génération sonore (2) selon la revendication 1, comportant un dispositif de régulation du débit qui est logé dans le conduit de circulation d’air (13) et est configuré pour réguler le débit d’air circulant à l’intérieur du conduit de circulation d’air (13).
Module de génération sonore (2) selon la revendication 2, dans lequel le dispositif de régulation du débit comporte un ventilateur (18).
Module de génération sonore (2) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l’actionneur est un moteur électrique (21) configuré pour entraîner en rotation l’organe d’émission sonore (17) autour dudit axe de pivotement (X).
Module de génération sonore (2) selon la revendication 4, comportant un carénage (12) et dans lequel au moins une partie du conduit de circulation d’air (13) et l’actionneur sont logés à l’intérieur du carénage (12).
Module de génération sonore (2) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, comprenant un dispositif de fixation (24) apte et destiné à la fixation dudit module de génération sonore (2) à un véhicule électrique (1).
Module de génération sonore (2) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel l’entrée d’admission d’air (14) est positionnée sur une face avant du module de génération sonore (2), ladite face avant étant destinée à être dirigée vers l’avant du véhicule électrique (1).
Module de génération sonore (2) selon la revendication 7, dans lequel l’entrée d’admission d’air (14) présente une section qui diminue selon le sens d’écoulement.
Module de génération sonore (2) selon la revendication 1 à 6, dans lequel l’entrée d’admission d’air (14) est positionnée sur une face latérale externe du module de génération sonore (2), ladite face latérale externe étant destinée à être dirigée latéralement vers l’extérieur du véhicule électrique (1).
Système destiné à équiper un véhicule électrique (1), le système comprenant au moins un module de génération sonore (2) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9 et une unité de contrôle (37) pour contrôler ledit module de génération sonore (2).
Système selon la revendication 10, dans lequel l’unité de contrôle (37) est configurée pour :
- recevoir une variable (38) représentative d’une vitesse V_mot de rotation d’un moteur électrique (9) du véhicule électrique (1) ;
- déterminer une consigne de vitesse V_act en fonction de ladite variable (38) représentative de la vitesse V_mot ; et
- commander l’actionneur au moyen de ladite consigne de vitesse V_act.
Système selon la revendication 10 ou 11, dans lequel l’unité de contrôle (37) est configurée pour :
- recevoir une variable (39) représentative d’une consigne d’accélération S_acc du véhicule électrique (1) ;
- déterminer une consigne Q_{_deb} en fonction de ladite variable (38) représentative de la consigne d’accélération S_acc; et
- commander un dispositif de régulation du débit qui est logé dans le conduit de circulation d’air (13) au moyen de ladite consigne Q_{_deb} _.
Véhicule électrique (1) comportant un système selon l’une quelconque des revendications 10 à 12.
Véhicule électrique (1) selon la revendication 13, destiné à être chevauché et comportant un cadre (5), le module de génération sonore (2) étant fixé audit cadre (5).
Véhicule électrique (1) selon la revendication 14, dans lequel le système comporte deux modules de génération sonore (2) fixés au cadre (5), latéralement de part et d’autre dudit cadre (5).
Véhicule électrique (1) selon l’une quelconque des revendications 13 à 15, dans lequel la sortie d’échappement d’air (15) du module de génération sonore (2) est dirigée vers un ou plusieurs composants du véhicule électrique (1) choisis parmi un moteur électrique, une unité de stockage de l’énergie électrique, un contrôleur, une ou plusieurs cartes électroniques, des barres d’interconnexion, un réducteur, une boîte de vitesse et un échangeur thermique air/liquide.
Véhicule électrique selon l’une quelconque des revendications 13 à 15, comprenant un échangeur thermique air/liquide qui est logé à l’intérieur du conduit de circulation d’air (13), est positionné en regard de la sortie d’échappement d’air (15) ou en regard de l’entrée d’admission d’air (14).
Système destiné à équiper un véhicule électrique (1) comprenant :
- deux modules de génération sonore (2) configurés pour générer des vibrations sonores présentant au moins une fréquence et une amplitude ;
- une unité de contrôle (37) pour contrôler ledit module de génération sonore (2), ladite unité de contrôle (37) étant configurée pour, au moins dans un mode de génération du son :
- recevoir une variable (38) représentative d’une vitesse V_mot de rotation d’un moteur électrique (9) du véhicule électrique (1) et une variable (39) représentative d’une consigne d’accélération S_acc du véhicule électrique (1) ; et
- commander les modules de génération sonore (2) en fonction de la variable (38) représentative de la vitesse V_mot et de la variable (39) représentative de la consigne d’accélération S_acc de manière à faire varier la fréquence des vibrations sonores en fonction de la variable (38) représentative de la vitesse V_mot et l’amplitude des vibrations sonores en fonction de la variable (39) représentative de la consigne d’accélération S_acc ;
ladite unité de contrôle étant en outre configurée pour au moins dans un mode de fonctionnement particulier du véhicule électrique (1), commander les modules de génération sonore (2) en fonction de la variable (38) représentative de la vitesse V_mot et de la variable (39) représentative de la consigne d’accélération S_acc d’une manière telle que la fréquence des vibrations sonores générés par l’un et l’autre des deux modules de génération sonore (2) varie en fonction de la variable (38) représentative de la vitesse V_mot et que les fréquencesdes vibrations sonores générées par les deux organes d’émission sonore présentent un écart compris entre 0 Hz, non inclus, et 30 Hz, et de préférence supérieur à 0,2 Hz, pour produire un effet de battement.
Système selon la revendication 18, dans lequel chaque module de génération sonore (2) comprend :
- un conduit de circulation d’air (13) présentant une entrée d’admission d’air (14) et une sortie d’échappement d’air (15) et configuré pour conduire un flux d’air selon une direction d’écoulement et un sens d’écoulement (F1) orienté de l’entrée d’admission d’air (14) vers la sortie d’échappement d’air (15) ; et
- un organe d’émission sonore (17) qui est monté pivotant selon un axe de pivotement (X) sécant à la direction d’écoulement, ledit organe d’émission sonore (17) comportant au moins un bord (19, 20) ; et
- un actionneur qui est agencé pour faire pivoter ledit organe d’émission sonore (17) autour de l’axe de pivotement (X) de manière à créer des perturbations d’écoulement dans le flux d’air, générant les vibrations sonores lorsque le bord (19, 20) se déplace dans le sens d’écoulement (F1) et dans lequel l’unité de contrôle (37) est configurée pour :
- déterminer une consigne de vitesse V_act en fonction de ladite variable (38) représentative de la vitesse V_mot ; et
- commander l’actionneur au moyen de ladite consigne de vitesse V_act.
Système selon la revendication 19, dans lequel l’actionneur est un moteur électrique (21) configuré pour entraîner en rotation l’organe d’émission sonore (17) autour dudit axe de pivotement (X).
Système selon la revendication 20, dans lequel l’unité de contrôle (37) est configurée pour, au moins dans le mode de fonctionnement particulier du véhicule électrique (1) :
- déterminer deux consigne de vitesse V_act1 et V_act2 pour l’actionneur de l’un et l’autre des deux modules de génération sonore en fonction de ladite variable (38) représentative de la vitesse V_mot ; et
- commander l’actionneur de l’un et l’autre des deux modules de génération sonore respectivement au moyen de l’une et l’autre de deux consignes de vitesse V_act1 et V_act2;les consignes de vitesse V_act1 et V_act2présentant une différence telle qu’un écart entre les fréquencesdes vibrations sonores générées par les deux organes d’émission sonore est compris entre 0, non inclus et 30 Hz et de préférence supérieur à 0,2 Hz.
Système selon l’une quelconque des revendications 19 à 21, dans lequel le module de génération sonore (2) comporte un dispositif de régulation du débit qui est logé dans le conduit de circulation d’air (13) et est configuré pour réguler le débit d’air circulant à l’intérieur du conduit de circulation d’air (13), et dans lequel l’unité de contrôle (37) est configurée pour :
- déterminer une consigne Q_{_deb} en fonction de ladite variable (38) représentative de la consigne d’accélération S_acc; et
- commander le dispositif de régulation du débit au moyen de ladite consigne Q_{_deb} _.
Système selon la revendication 22, dans lequel le dispositif de régulation du débit comporte un ventilateur (18) et dans lequel ledit ventilateur est commandé au moyen de ladite consigne Q_{_deb}.
Système selon l’une quelconque des revendications 18 à 23, dans lequel l’unité de contrôle (37) présente au moins :
- un mode de génération du son dans lequel l’unité de contrôle (37) commande le module de génération sonore (2) en fonction de la variable (38) représentative de la vitesse V_mot et de la variable (39) représentative de la consigne d’accélération S_acc ; et
- un mode silencieux dans lequel l’unité de contrôle (37) commande le module de génération sonore (2) de manière à ne pas générer de vibrations sonores ou à générer des vibrations sonores à des fréquences inaudibles par l’oreille humaine.
Système selon la revendication 24, dans lequel l’unité de contrôle (37) est configurée pour :
- recevoir une variable (41) représentative du mode de fonctionnement du module de génération sonore (2) sélectionné par le conducteur ; et
- activer le mode silencieux lorsque la valeur de ladite variable (41) correspond à une sélection du mode silencieux par le conducteur.
Système selon la revendication 24 ou 25, dans lequel l’unité de contrôle (37) est configurée pour :
- recevoir une variable de localisation (43) contenant une information représentative d’une position du véhicule électrique (1) ; et
- activer ou désactiver le mode silencieux en fonction de la variable de localisation (43).
Véhicule électrique (1) comprenant un système selon l’une quelconque des revendications 18 à 26.
Véhicule électrique (1) selon la revendication 27, dans laquelle le véhicule électrique (1) est un véhicule destiné à être chevauché.
Procédé de commande de deux modules de génération sonore (2) destinés à un véhicule électrique (1) ; lesdits modules de génération sonore (2) étant configurés pour générer des vibrations sonores présentant au moins une fréquence et une amplitude, ledit procédé comprenant les étapes suivantes :
- recevoir une variable (38) représentative d’une vitesse V_mot de rotation d’un moteur électrique (9) du véhicule électrique (1) et une variable (39) représentative d’une consigne d’accélération S_acc du véhicule électrique (1) ;
- commander les modules de génération sonore (2) en fonction de la variable (38) représentative de la vitesse V_mot et de la variable (39) représentative de la consigne d’accélération S_acc de manière à faire varier la fréquence des vibrations sonores en fonction de la variable (38) représentative de la vitesse V_mot et l’amplitude des vibrations sonores en fonction de la variable (39) représentative de la consigne d’accélération S_acc ; les deux modules de génération sonore (2) étant commandés en fonction de la variable (38) représentative de la vitesse V_mot et de la variable (39) représentative de la consigne d’accélération S_acc d’une manière telle que les fréquencesdes vibrations sonores générées par les deux organes d’émission sonore présentent un écart compris entre 0 Hz, non inclus et 30 Hz, et de préférence supérieur à 0,2 Hz.