FR2905634A1

FR2905634A1 - Shell e.g. windscreen, for e.g. car, has actuator generating vibrations against shell while acting on shell by mechanical quantity, where actuator is placed at neighborhood of periphery so as to freely leave central part of shell

Info

Publication number: FR2905634A1
Application number: FR0653605A
Authority: FR
Inventors: Manuel Collet; Philippe Monnier; Zoran Dimitrijevic
Original assignee: Centre National de la Recherche Scientifique CNRS; Peugeot Citroen Automobiles SA; Universite de Franche-Comte
Current assignee: Centre National de la Recherche Scientifique CNRS; Universite de Franche-Comte; PSA Automobiles SA
Priority date: 2006-09-07
Filing date: 2006-09-07
Publication date: 2008-03-14
Anticipated expiration: 2026-09-07
Also published as: FR2905634B1

Abstract

The shell e.g. windscreen (2), has a transducer (8) fixed on a surface and including an actuator to generate vibrations against the shell while acting on the shell by a mechanical quantity e.g. torque. A sensor measures another mechanical quantity i.e. deformation, on the shell at a point. A control unit (9) determines instructions for actuator corresponding to a size by using a definite order rule such that power provided by the transducer is negative. The transducer is placed at neighborhood of periphery (3) so as to freely leave central part of the shell.

Description

1 Voile mince, notamment surface vitrée telle qu'un pare-brise de véhicule1 Thin sail, especially glazed surface such as a vehicle windshield

automobile, comportant au moins un moyen d'amortissement actif des vibrations. La présente invention est relative à l'amortissement des vibrations d'un voile mince équipé de moyens actifs d'amortissement de vibrations fixés sur sa surface. Le voile mince peut, en particulier, être une paroi vitrée, telle que le pare-brise ou une vitre de pavillon d'un habitacle de véhicule automobile. automobile, comprising at least one means of actively damping the vibrations. The present invention relates to the vibration damping of a thin web equipped with active vibration damping means fixed on its surface. The thin web may, in particular, be a glass wall, such as the windshield or a roof pane of a passenger compartment of a motor vehicle.

Le confort vibro-acoustique d'un véhicule automobile est lié notamment aux bruits générés dans l'habitacle par les vibrations des parois limitant celui-ci. En général, ces parois sont excitées en vibrations par le groupe moto-propulseur ou par les vibrations résultant du roulement du véhicule sur une sur-face de roulement. Ces vibrations sont particulièrement gênantes lorsqu'elles ont une fréquence comprise entre 60 et 300 Hz, plage de fréquence qui correspond à un bruit appelé habituellement bourdonnement. Parmi les parois qui transmettent des vibrations à l'intérieur de l'habitacle, les parois vitrées de grande dimension, telles que les pare-brise plongeants, jouent un rôle particulier. II peut en être de même, également, des parois vitrées de fermeture des pavillons pour les véhicules automobiles ayant des pavillons comportant une baie vitrée. Afin de réduire le bruit généré dans des habitacles, et en particulier des habitacles de véhicule automobile, on utilise en général des moyens d'amortissement passifs, tels que des mousses ou des patins en caoutchouc disposés aux points de jonction entre différents éléments de la structure du véhicule. En particulier, on dispose des joints amortissants sur le pourtour des pare-brise des véhicules automobiles à la jonction avec les montants destinés à supporter le pare-brise. Cependant, ces moyens ont des effets limités compte tenu des contraintes de tenue mécanique que ces joints doivent respecter. En effet, les pare-brise contribuent de façon significative à la rigidité en torsion des caisses des véhicules à condition que les liaisons entre les pare-brise et les structures des caisses soient suffisamment rigides, c'est-à-dire dans des condi- 2905634 2 tions telles que les joints ne sont efficaces qu'à des fréquences élevées. Or, les vibrations des pare-brise qui engendrent le bourdonnement, ont des fréquences assez basses qui nécessitent d'utiliser des joints mous. Si une telle solution était utilisée, la contribution des pare-brise à la rigidité en torsion des caisses 5 des véhicules serait considérablement réduite. Afin d'amortir les vibrations des parois de l'habitacle, on a proposé d'utiliser des résonateurs passifs, connus en eux-mêmes, constitués d'une masse suspendue sur un moyen élastique, la masse et la rigidité du moyen élastique étant adaptées pour que le résonateur ait une fréquence propre de 10 vibration proche d'une fréquence de vibrations que l'on veut amortir. De tels dispositifs passifs ont l'inconvénient d'avoir une efficacité limitée à un spectre de fréquence étroit. En outre, ils ont un poids important et ils prennent de la place. Enfin, ils ne sont pas adaptés à toutes les parois. En particulier, ils sont mal adaptés aux parois vitrées. The vibro-acoustic comfort of a motor vehicle is related in particular to the noise generated in the passenger compartment by the vibrations of the walls limiting it. In general, these walls are excited by vibrations by the powertrain or by the vibrations resulting from the rolling of the vehicle on a running surface. These vibrations are particularly troublesome when they have a frequency between 60 and 300 Hz, frequency range which corresponds to a noise usually called buzzing. Among the walls that transmit vibrations inside the passenger compartment, large glass walls, such as plunging windshields, play a special role. It may be the same, too, glazed closing walls pavilions for motor vehicles having pavilions with a bay window. In order to reduce the noise generated in cockpits, and in particular motor vehicle cockpits, passive damping means, such as foams or rubber pads arranged at the junction points between different elements of the structure, are generally used. of the vehicle. In particular, there are damping seals around the windshields of motor vehicles at the junction with the amounts intended to support the windshield. However, these means have limited effects given the constraints of mechanical strength that these joints must respect. Windshields contribute significantly to the torsional rigidity of the bodies of vehicles provided that the connections between the windscreens and the crate structures are sufficiently rigid, that is to say in 2905634 2 such as seals are only effective at high frequencies. However, the vibrations of the windshields that cause the buzz, have low frequencies that require the use of soft joints. If such a solution were used, the contribution of the windshields to the torsional rigidity of the bodies of the vehicles would be considerably reduced. In order to damp the vibrations of the walls of the passenger compartment, it has been proposed to use passive resonators, known in themselves, consisting of a mass suspended on an elastic means, the mass and the rigidity of the elastic means being adapted so that the resonator has a natural frequency of vibration close to a vibration frequency that is to be damped. Such passive devices have the disadvantage of having a limited efficiency to a narrow frequency spectrum. In addition, they have a significant weight and they take up space. Finally, they are not suitable for all walls. In particular, they are poorly adapted to glass walls.

15 On connaît également des moyens actifs pour amortir les vibrations de voile mince, constitués d'actionneurs disposés dans une partie centrale du voile mince et qui génèrent des contre vibrations transmises au voile mince. Ces actionneurs sont pilotés en général à partir d'un moyen de mesure de la vibration du voile mince disposé soit à une certaine distance du point d'action de 20 l'actionneur soit à proximité de l'actionneur. Ces moyens d'amortissement des contre vibrations qui ont l'avantage d'être efficace sur un spectre de fréquence relativement étendu, présentent l'inconvénient d'être disposés dans des zones qui occupent les parties centrales du voile mince. De ce fait, ils ne sont pas adaptés à l'amortissement des vibrations de parois vitrées telles que des pare- 25 brises ou des vitres de fermeture de pavillons de véhicules automobiles. Afin d'améliorer le confort acoustique des véhicules sans occulter le champ de vision du conducteur ou des passagers, on a proposé de générer à l'intérieur de l'habitacle des contre bruits à l'aide de haut-parleurs disposés à des endroits adaptés et alimentés par des sources de bruits également adap- tées. Mais, ces dispositifs présentent l'inconvénient d'être très coûteux, très complexe, d'être volumineux, et enfin d'avoir une efficacité uniquement locale.Active means are also known for damping veil vibrations, consisting of actuators arranged in a central part of the thin veil and generating counter vibrations transmitted to the thin veil. These actuators are generally controlled from a means of measuring the vibration of the thin web disposed at a certain distance from the action point of the actuator or near the actuator. These means of damping counter vibrations which have the advantage of being effective over a relatively wide frequency spectrum, have the disadvantage of being arranged in areas that occupy the central portions of the thin web. As a result, they are not suitable for the damping of glass wall vibrations such as windshields or closing windows of motor vehicles. In order to improve the acoustic comfort of the vehicles without obscuring the field of vision of the driver or the passengers, it has been proposed to generate inside the cabin against noise using loudspeakers arranged in suitable places. and powered by equally suitable noise sources. But, these devices have the disadvantage of being very expensive, very complex, to be bulky, and finally to have only local effectiveness.

2905634 3 En effet, ils sont adaptés pour améliorer le confort à l'endroit où se trouve habituellement la tête d'un passager, mais ils sont inefficaces même être gênants dans des zones de l'habitacle différentes de la zone dans laquelle se trouve la tête du passager. Enfin, ces dispositifs nécessitent l'utilisation d'un calculateur.2905634 3 Indeed, they are adapted to improve the comfort at the place where is usually the head of a passenger, but they are inefficient even to be inconvenient in areas of the cabin different from the zone in which is located the passenger's head. Finally, these devices require the use of a computer.

5 Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients en proposant un moyen pour amortir les vibrations, en particulier les vibrations dans le domaine de fréquence correspondant au bourdonnement, d'un voile mince, et notamment d'un voile mince qui constitue une surface vitrée telle que le pare-brise d'un véhicule automobile.The object of the present invention is to remedy these drawbacks by proposing a means for damping the vibrations, in particular the vibrations in the frequency range corresponding to the buzzing, of a thin web, and in particular of a thin web which constitutes a glazed surface such as the windshield of a motor vehicle.

10 A cet effet, l'invention a pour objet un voile mince délimité par une périphérie, comportant au moins un moyen actif d'amortissement des vibrations fixé sur sa surface, ledit moyen actif d'amortissement des vibrations étant du type transducteur comprenant un actionneur susceptible de générer une contre vibration du voile mince en agissant sur le voile mince par l'intermédiaire d'une 15 première grandeur mécanique, un capteur susceptible de mesurer une deuxième grandeur mécanique sur voile mince au point auquel l'actionneur peut agir, et des moyens de commande de l'actionneur, les moyens de commande étant adaptés pour pouvoir déterminer à chaque instant une consigne pour l'actionneur correspondant à la première grandeur, à partir d'au moins la 20 mesure de la deuxième grandeur, en utilisant une loi de commande définie de telle sorte que la puissance fournie par le transducteur au voile mince est, à chaque instant, négative. Le transducteur étant disposé au voisinage de la périphérie du voile mince de façon à laisser libre la partie centrale du voile mince. De préférence, le transducteur est adapté pour que l'actionneur fournisse 25 un couple ou une déformation en flexion et le capteur mesure une déformation en flexion ou un couple, respectivement, le couple ou la déformation en flexion fournie par l'actionneur étant dans le même plan que le couple ou la déformation mesurée par le capteur. Dans un mode de réalisation particulier, le transducteur comprend un 30 moyen de mesure d'effort, par exemple du type piézo-électrique, et un moyen de génération d'effort, par exemple du type piézo-électrique, empilés et enser- 2905634 4 rés précontraints entre deux supports collés sur la surface du voile mince à dis-tance de la surface du voile mince. De préférence, le transducteur peut comporter des moyens pour ajuster la distance à la surface du voile mince de la ligne selon laquelle le moyen de 5 mesure et l'actionneur travaillent, et des moyens pour ajuster l'effort de pré- contrainte du moyen de mesure et/ou de l'actionneur. De préférence, le transducteur est disposé en un point du voile mince et orienté de telle sorte que la déformation du voile mince vue par le transducteur lorsque le voile mince vibre correspond à un extremum de la déformation du 10 voile mince pour un mode de vibration qu'on veut amortir. La loi de commande peut ne pas comporter d'opération de dérivation par rapport au temps. La loi de commande peut comporter un filtre du second ordre. Dans un mode de réalisation particulier, l'actionneur de chaque transduc- 15 teur est piloté uniquement à partir de la mesure générée par le capteur du transducteur. Dans un autre mode de réalisation, le voile mince comprend une pluralité de transducteurs et l'actionneur de chaque transducteur est piloté à partir de la mesure fournie par le capteur du transducteur considéré et d'au moins une me- 20 sure fournie par un autre transducteur. Le voile mince peut être une surface vitrée montée sur un cadre support par l'intermédiaire de moyens amortisseurs passifs disposés le long de sa périphérie. Il peut constituer une vitre de fermeture d'une baie d'une caisse d'un vé- 25 hicule automobile, telle qu'un pare-brise ou une vitre de pavillon, le cadre support étant un élément de la caisse d'un véhicule automobile et les transducteurs et la loi de commande étant adaptés pour amortir les vibrations de type bourdonnement dont la fréquence est comprise entre 60 Hz et 300 Hz. L'invention concerne également un procédé pour amortir les vibrations 30 d'un voile mince conforme à l'invention, selon lequel, avec chaque capteur, on mesure une deuxième grandeur mécanique au voisinage de la périphérie du 2905634 5 voile mince, en utilisant la loi de commande, à partir des mesures, on détermine des consignes de commande pour chaque actionneur, et on commande chaque actionneur pour qu'il génère une contre vibration de fréquence adaptée à une fréquence propre de vibration du voile mince qu'on veut amortir, de telle sorte 5 que la puissance mécanique de la sollicitation transmise au voile mince soit, à chaque instant, négative. L'invention va maintenant être décrite de façon plus précise mais non limitative en regard des figures annexées dans lesquelles : - la figure 1 est une vue en perspective schématique d'une partie de la 10 caisse d'un véhicule automobile comportant un pare-brise et une baie dans le pavillon, le pare-brise et la vitre de fermeture de la baie du pavillon comportant des moyens d'amortissement des vibrations ; - la figure 2 est une vue en coupe II-II d'un montant latéral de la baie de la caisse du véhicule de la figure précédente, dans laquelle est monté le pare- 15 brise ; - la figure 3 est une vue schématique en perspective d'un transducteur destiné à être disposé sur une paroi vitrée de fermeture d'une baie d'une caisse de véhicule automobile, afin d'amortir les vibrations de cette paroi vitrée ; - la figure 4 est une vue schématique en perspective d'un support de ré20 glage d'un transducteur représenté à la figure 3 ; - les figures 5A et 5B représentent des schémas de montage des liaisons entre les moyens de mesure et de commande de transducteurs disposés sur un pare-brise de véhicule automobile pour amortir les vibrations de ce pare-brise. L'habitacle repéré généralement par 1 à la figure 1, de la caisse d'un vé-25 hicule automobile, comporte vers l'avant un pare-brise 2 monté par sa périphérie 3 dans un cadre 4 constitué d'une part par les montants latéraux 5 de la baie de pare-brise, et d'autre part par la traverse avant 6 et la traverse de toit 7. Des transducteurs 8 sont disposés au voisinage de la périphérie du pare-brise et sont reliés à un moyen de commande 9. Ces transducteurs, destinés à amortir 30 les vibrations du pare-brise par un procédé d'amortissement actif, sont disposés sur le pare-brise en des endroits choisis pour obtenir la meilleure efficacité pos- 2905634 6 sible. Ces transducteurs, la façon dont ils sont disposés sur le pare-brise, ainsi que la façon dont ils sont utilisés pour amortir les vibrations du pare-brise, seront décrits en détail ultérieurement L'habitacle 1 du véhicule automobile comporte également une vitre 2' de 5 fermeture du pavillon, montée par sa périphérie 3' dans un cadre 4' constitué par les montants latéraux 5' du pavillon et par le montant avant 6' et le montant arrière 7' du pavillon. Des transducteurs 8' commandés par un moyen de commande 9' sont disposés sur la vitre de fermeture 2' de la baie du pavillon, au voisinage de la périphérie de cette vitre. Les transducteurs 8', sont utilisés pour 10 amortir les vibrations de la vitre de fermeture du pavillon 2' par un procédé d'amortissement actif. Tant pour la vitre de fermeture de la baie du pavillon 2' que pour le pare-brise 2 du véhicule, les transducteurs 8 et 8' sont disposés à la périphérie des vitres de façon à ne pas occulter les zones de vision à travers ces vitres.To this end, the subject of the invention is a thin web delimited by a periphery, comprising at least one active vibration damping means fixed on its surface, said active vibration damping means being of the transducer type comprising an actuator. capable of generating a counter-vibration of the thin web by acting on the thin web by means of a first mechanical quantity, a sensor capable of measuring a second mechanical magnitude on a thin web at the point at which the actuator can act, and control means of the actuator, the control means being adapted to be able to determine at each instant a set point for the actuator corresponding to the first quantity, starting from at least the measurement of the second quantity, using a law defined in such a way that the power supplied by the transducer to the thin web is at all times negative. The transducer being disposed near the periphery of the thin web so as to leave free the central portion of the thin web. Preferably, the transducer is adapted for the actuator to provide bending torque or deformation and the sensor measures bending strain or torque, respectively, the torque or bending deformation provided by the actuator being in the same plane as the torque or deformation measured by the sensor. In a particular embodiment, the transducer comprises a force measurement means, for example of the piezoelectric type, and a force-generating means, for example of the piezoelectric type, stacked and clamped. res prestressed between two supports glued on the surface of the thin web to diffrent from the surface of the thin web. Preferably, the transducer may comprise means for adjusting the distance to the surface of the thin web of the line in which the measuring means and the actuator are working, and means for adjusting the prestress force of the means of measuring and / or actuator. Preferably, the transducer is disposed at a point of the thin web and oriented so that the deformation of the thin web seen by the transducer as the thin web vibrates corresponds to an extremum of the deformation of the thin web for a vibration mode which we want to amortize. The control law may not include a time derivative operation. The control law may comprise a second-order filter. In a particular embodiment, the actuator of each transducer is driven solely from the measurement generated by the transducer sensor. In another embodiment, the thin web comprises a plurality of transducers and the actuator of each transducer is driven from the measurement provided by the transducer sensor considered and from at least one measurement provided by another transducer. transducer. The thin web may be a glazed surface mounted on a support frame via passive damping means disposed along its periphery. It can constitute a closing window of a bay of a body of a motor vehicle, such as a windshield or a roof pane, the support frame being a part of the body of a vehicle and the transducers and the control law being adapted to dampen buzz-like vibrations having a frequency of between 60 Hz and 300 Hz. The invention also relates to a method for damping the vibrations of a thin web conforming to the according to the invention, according to which, with each sensor, a second mechanical quantity is measured in the vicinity of the periphery of the thin sail, using the control law, from the measurements, control instructions for each actuator are determined, and each actuator is controlled so that it generates a counter-vibration of frequency adapted to a natural frequency of vibration of the thin web which is to be damped, so that the mechanical power of the solicitation tra nsmise thin veil is, at every moment, negative. The invention will now be described in a more precise but nonlimiting manner with reference to the appended figures in which: FIG. 1 is a schematic perspective view of a part of the body of a motor vehicle comprising a windshield; and a bay in the roof, the windshield and the closing window of the roof bay comprising vibration damping means; - Figure 2 is a sectional view II-II of a lateral amount of the bay of the vehicle body of the previous figure, in which is mounted the windshield; - Figure 3 is a schematic perspective view of a transducer to be disposed on a glass wall closing a bay of a motor vehicle body, to dampen the vibration of the glass wall; FIG. 4 is a schematic perspective view of a setting support for a transducer shown in FIG. 3; - Figures 5A and 5B show mounting diagrams of the connections between the transducer measuring and control means arranged on a motor vehicle windshield for damping the vibrations of the windshield. The passenger compartment generally indicated by 1 in FIG. 1, of the body of a motor vehicle, comprises a front windshield 2 mounted by its periphery 3 in a frame 4 formed on the one hand by the lateral amounts 5 of the windshield bay, and secondly by the front cross member 6 and the roof cross member 7. Transducers 8 are arranged in the vicinity of the periphery of the windshield and are connected to a control means 9. These transducers, intended to dampen the vibrations of the windshield by an active damping method, are arranged on the windshield at selected locations to obtain the best possible efficiency. These transducers, the way they are arranged on the windshield, as well as the way they are used to damp the vibrations of the windshield, will be described in detail later. The passenger compartment 1 of the motor vehicle also comprises a window 2 '. 5 closing of the flag, mounted by its periphery 3 'in a frame 4' formed by the lateral uprights 5 'of the flag and the front post 6' and the rear pillar 7 'of the flag. Transducers 8 'controlled by a control means 9' are arranged on the closing window 2 'of the roof bay, in the vicinity of the periphery of this window. The transducers 8 'are used to damp the vibrations of the roof closure window 2' by an active damping process. Both for the closing window of the roof bay 2 'and for the windshield 2 of the vehicle, the transducers 8 and 8' are arranged at the periphery of the windows so as not to obscure the viewing areas through these panes .

15 Dans les deux cas, les transducteurs sont identiques et les principes utilisés pour choisir leurs emplacements ainsi que la façon de les piloter pour amortir les vibrations sont identiques. Aussi, par la suite, on ne décrira que les transducteurs disposés sur le pare-brise, la façon dont leurs emplacements sont choisis, et la façon de piloter ces transducteurs.In both cases, the transducers are identical and the principles used to choose their locations and how to control them to damp the vibrations are identical. Also, subsequently, we will describe only the transducers arranged on the windshield, the way their locations are chosen, and how to control these transducers.

20 Comme on le voit sur la coupe représenté à la figure 2, la périphérie 3 de la vitre du pare-brise 2 repose par l'intermédiaire d'un joint de colle 10 sur une paroi 11 d'une gorge 12 qui s'étend sur toute la longueur du montant 5. Le cor-don de colle 10 assure à la fois une fonction de liaison de la vitre de pare-brise et une fonction d'amortisseur passif pour les vibrations de fréquence relative25 ment élevée. A proximité de la bordure 3 du pare-brise, le transducteur 8 est fixé sur la paroi du pare-brise 2 en regard d'un rebord du montant 5. Le transducteur 8 est ainsi dissimulé par le montant 5 et ne vient pas occulter la zone de visibilité à travers le pare-brise. Le transducteur représenté à la figure 3, comprend un corps actif cylin- 30 drique 18 maintenu par deux bâtis 19 collés sur la surface de la vitre 2. Le corps actif 18, parallèle à la surface de la vitre 2, est maintenu précontraint en- 2905634 7 tre les deux bâtis 19 par l'intermédiaire de tiges 23 supportées par les bâtis 19 et des billes 31 qui assurent une liaison du type rotule. Le corps cylindrique 18 du transducteur comprend un premier module 20 constitué d'un empilement d'éléments piézo-électriques qui, lorsqu'ils reçoivent 5 un signal électrique de commande, peuvent se dilater ou se contracter, et ainsi constituent un actionneur. Le corps cylindrique 18 comporte également un capteur 21 constitué d'un empilement de plusieurs éléments piézo-électriques destinés à mesurer un effort de compression. L'actionneur piézo-électrique 20 et le capteur piézo-électrique 21 sont disposés en série l'un par rapport à l'autre.As can be seen in the section shown in FIG. 2, the periphery 3 of the windshield pane 2 rests by means of an adhesive seal 10 on a wall 11 of a groove 12 which extends The glue joint 10 provides both a windscreen window binding function and a passive damper function for relatively high frequency vibrations. Near the edge 3 of the windshield, the transducer 8 is fixed on the wall of the windshield 2 facing a flange of the upright 5. The transducer 8 is thus concealed by the upright 5 and does not obscure the area of visibility through the windshield. The transducer shown in FIG. 3 comprises a cylindrical active body 18 held by two frames 19 stuck to the surface of the pane 2. The active body 18, parallel to the surface of the pane 2, is maintained prestressed in position. The two frames 19 by means of rods 23 supported by the frames 19 and balls 31 which provide a connection of the ball joint type. The cylindrical body 18 of the transducer comprises a first module 20 consisting of a stack of piezoelectric elements which, when they receive an electrical control signal, can expand or contract, and thus constitute an actuator. The cylindrical body 18 also comprises a sensor 21 consisting of a stack of several piezoelectric elements for measuring a compressive force. The piezoelectric actuator 20 and the piezoelectric sensor 21 are arranged in series with respect to each other.

10 L'actionneur piézo-électrique 20 et le capteur piézo-électrique 21, sont reliés à un connecteur 22 qui permet de connecter le dispositif à des moyens de me-sure et de commande. Comme cela est visible à la figure 4, chaque bâti 19 supporte une tige 23 disposée horizontalement et passant à travers un trou non visible sur la figure, 15 prévu dans le bâti 19. La tige horizontale 23 comprend une partie arrière cannelée 24, et une partie avant 25 filetée extérieurement qui comporte sur sa face avant un trou conique 26 excentré. La tige 23 est bloquée en rotation par l'intermédiaire d'une vis de blocage 27 prévue sur le bâti 19 et qui débouche dans le trou dans lequel la barre 23 peut coulisser. La vis de blocage 27 pénè- 20 tre dans une cannelure 28 de la tige 23, et ainsi bloque la tige en rotation tout en la laissant libre en translation. L'extrémité filetée 25 de la tige 23 porte un écrou constitué d'une bague filetée intérieurement 29 qui vient en appui sur la face avant 30 du bâti 19. A l'aide de cette bague 29, il est possible de régler la position en translation de la tige 23, en la vissant dans un sens ou dans l'autre.The piezoelectric actuator 20 and the piezoelectric sensor 21 are connected to a connector 22 which makes it possible to connect the device to measurement and control means. As can be seen in FIG. 4, each frame 19 supports a rod 23 disposed horizontally and passing through a hole not visible in the figure, provided in the frame 19. The horizontal rod 23 comprises a fluted rear portion 24, and a 25 externally threaded front portion which has on its front face an eccentric conical hole 26. The rod 23 is locked in rotation by means of a locking screw 27 provided on the frame 19 and which opens into the hole in which the bar 23 can slide. The locking screw 27 penetrates into a groove 28 of the rod 23, and thus blocks the rod in rotation while leaving it free in translation. The threaded end 25 of the rod 23 carries a nut consisting of an internally threaded ring 29 which bears on the front face 30 of the frame 19. With the aid of this ring 29, it is possible to adjust the position by translation of the rod 23, screwing it in one direction or the other.

25 Comme cela est visible à la figure 3, le corps actif 18 du transducteur est maintenu enserré entre les deux supports 19 par l'intermédiaire des billes 31 qui coopèrent avec les trous coniques 26 prévus sur les faces avant des tiges 23 et ainsi constituent des rotules. A l'aide des bagues 29, il est possible de régler l'écartement des faces avant 25 des deux barres 23, et ainsi de régler la 30 précontrainte de compression du corps actif 18 du transducteur.As can be seen in FIG. 3, the active body 18 of the transducer is held sandwiched between the two supports 19 by means of the balls 31 which cooperate with the conical holes 26 provided on the front faces of the rods 23 and thus constitute kneecaps. With the aid of the rings 29, it is possible to adjust the spacing of the front faces 25 of the two bars 23, and thus to adjust the compression prestressing of the active body 18 of the transducer.

2905634 8 En choisissant la cannelure qui coopère avec la vis de blocage 27, il est possible de régler la distance du corps 18 actif du transducteur par rapport à la surface de la vitre 2, et donc le couplage mécanique de la vitre et du capteur ou de l'actionneur du transducteur.By choosing the groove that cooperates with the locking screw 27, it is possible to adjust the distance of the active body 18 of the transducer relative to the surface of the window 2, and thus the mechanical coupling of the window and the sensor or of the transducer actuator.

5 Le transducteur qui vient d'être décrit permet de mesurer des couples de flexion ou des déformation en flexion, générés par les vibrations du voile mince, et d'exercer des couples de flexion sur le voile mince ou d'imposer des déformations en flexion au voile mince. Les couples et les déformations exercées ou mesurés, le sont au même 10 point de la surface du voile mince. D'une façon générale, le transducteur tel qu'il vient d'être décrit, est un dispositif qui permet d'agir sur le voile mince par l'intermédiaire d'un actionneur délivrant une sollicitation correspondant à une première grandeur mécanique, piloté à partir de la mesure d'une deuxième grandeur mécanique mesurée 15 sur le voile mince. La première grandeur mécanique est appliquée au point auquel la deuxième grandeur mécanique est mesurée. Lorsque le voile mince sur lequel est disposé le transducteur est en vibration, le signal de mesure capté par le transducteur est un signal vibratoire à partir duquel est élaboré un signal vibratoire de commande de l'actionneur du 20 transducteur. A partir de cette commande vibratoire, le transducteur transmet au voile mince une sollicitation vibratoire. Le signal de consigne pour la première grandeur mécanique envoyé à l'actionneur est élaboré à partir de la me-sure de la deuxième grandeur mécanique en utilisant une loi de commande. Les deux grandeurs mécaniques et la loi de commande sont choisies de telle 25 sorte que, à chaque instant, l'énergie fournie par le transducteur au voile mince est négative. Cela est obtenu en utilisant une première grandeur mécanique et une deuxième grandeur mécanique telle que le produit de ces deux grandeurs ait les dimensions d'une puissance, et en utilisant une loi de commande telle que le gain qui permet de passer de la deuxième grandeur à la première gran- 30 deur est négatif. On dit alors que le système de contrôle des vibrations est un système colocalisé.The transducer which has just been described makes it possible to measure bending moments or bending deformations, generated by the vibrations of the thin web, and to exert bending torques on the thin web or to impose flexural deformations. thin veil. The torques and deformations exerted or measured are at the same point of the surface of the thin veil. In a general manner, the transducer as just described, is a device that makes it possible to act on the thin web by means of an actuator delivering a stress corresponding to a first mechanical quantity, driven at from the measurement of a second mechanical quantity measured on the thin web. The first mechanical quantity is applied to the point at which the second mechanical quantity is measured. When the thin web on which the transducer is placed is in vibration, the measurement signal picked up by the transducer is a vibratory signal from which a vibratory signal is generated for controlling the transducer actuator. From this vibratory control, the transducer transmits a vibratory stress to the thin web. The setpoint signal for the first mechanical quantity sent to the actuator is developed from the measurement of the second mechanical quantity using a control law. The two mechanical magnitudes and the control law are chosen such that, at each instant, the energy delivered by the transducer to the thin web is negative. This is obtained by using a first mechanical quantity and a second mechanical quantity such that the product of these two quantities has the dimensions of a power, and by using a control law such as the gain which makes it possible to pass from the second magnitude to the first magnitude is negative. It is said that the vibration control system is a collocated system.

2905634 9 Afin d'obtenir l'efficacité la plus grande du dispositif d'amortissement des vibrations, les transducteurs sont disposés en des points de la périphérie de la surface et orientés par rapport au bord de cette surface de façon que les couples ou les flexions vus par les transducteurs ou transmis par les 5 conducteurs correspondent à des extremums de déformation du pare-brise pour les modes de vibration que l'on souhaite amortir. Afin de déterminer ces positions optimales des transducteurs, on peut utiliser soit des modèles mathématiques de représentation du comportement vibratoire des voiles que l'on souhaite amortir, soit utiliser des enregistrements 10 des conditions de vibration du voile que l'on souhaite amortir. Dans le cas particulier d'un voile mince qui correspond à un pare-brise ou une surface vitrée d'un véhicule automobile, le comportement en vibration du voile mince est déterminé en choisissant des fréquences de vibration comprises entre 60 Hz et 300 Hz, correspondant aux vibrations qui engendrent les 15 phénomènes de bourdonnement. L'homme du métier sait mette en oeuvre les techniques de simulation numérique des vibrations ou de mesure des vibrations sur banc d'essai, par exemple par laser, qui permettent d'effectuer la cartographie des déformations du voile mince lorsqu'il est en vibration et, à partir de cette cartographie, de dé- 20 terminer les positions optimales des transducteurs. Comme on l'a indiqué, les transducteurs sont commandés à partir d'au moins un signal de mesure. Cependant, plusieurs modes de réalisation sont possibles. Dans un premier mode de réalisation représenté à la figure 5A, chaque 25 transducteur fonctionne de façon indépendante en ce sens que la consigne envoyée à l'actionneur de chaque transducteur est déterminée uniquement à par-tir de la mesure qui est effectuée par le capteur du même transducteur. Chaque transducteur reçoit cependant de l'énergie à partir d'une source d'énergie commune. Ainsi, chaque transducteur 8 dispose de son moyen de commande 30 80 qui est un dispositif électronique, par exemple une puce électronique, qui met en oeuvre la fonction de commande transformant la mesure en consigne.In order to obtain the greatest efficiency of the vibration damping device, the transducers are arranged at points of the periphery of the surface and oriented with respect to the edge of this surface so that the couples or inflections seen by the transducers or transmitted by the 5 conductors correspond to extreme deformation of the windshield for the modes of vibration that it is desired to damp. In order to determine these optimal positions of the transducers, it is possible to use either mathematical models for representing the vibratory behavior of the webs that one wishes to damp, or to use records of the vibration conditions of the web that one wishes to dampen. In the particular case of a thin web that corresponds to a windshield or a glazed surface of a motor vehicle, the vibrational behavior of the thin web is determined by choosing vibration frequencies between 60 Hz and 300 Hz, corresponding to the vibrations that generate the 15 phenomena of buzzing. The skilled person knows how to implement the techniques of digital vibration simulation or vibration measurement on a test bench, for example by laser, which make it possible to map the deformations of the thin web when it is in vibration. and from this mapping, to determine the optimal positions of the transducers. As indicated, the transducers are controlled from at least one measurement signal. However, several embodiments are possible. In a first embodiment shown in FIG. 5A, each transducer operates independently in that the setpoint sent to the actuator of each transducer is determined solely from the measurement made by the transducer of the transducer. same transducer. Each transducer, however, receives energy from a common energy source. Thus, each transducer 8 has its control means 80 which is an electronic device, for example an electronic chip, which implements the control function transforming the measurement into a setpoint.

2905634 10 Chacun de ces dispositifs reçoit de l'énergie d'une source d'énergie 90 qui est, par exemple, une batterie électrique. On dit alors que le contrôle est décentralisé. Dans un deuxième mode de réalisation représenté sur la figure 5B, les 5 mesures d'une pluralité de transducteurs 8A, 8B, 8C, sont utilisés pour déterminer les consignes à envoyer à chacun des transducteurs 8A, 8B, 8C. Pour cela les capteurs de chacun des transducteurs 8A, 8B, 8C sont connectés à un module de commande commun 81 qui élabore des consignes pour chacun des transducteurs à partir de l'ensemble des mesures qu'il reçoit. Ce module de 10 commande 81 est relié à une source d'énergie 90 qui est par exemple une batterie électrique. On dit alors que le contrôle est centralisé. L'homme du métier sait déterminer une fonction de commande adaptée à la commande centralisée. De façon générale, pour obtenir un bon amortissement des vibrations, il faut, comme on l'a indiqué précédemment, que la puissance fournie à chaque 15 instant au voile dont on veut amortir les vibrations soit négative. II convient en outre que le dispositif soit stable, c'est-à-dire que le dispositif ne génère pas de vibrations amplifiées. Pour cela, on doit utiliser des premières grandeurs et des deuxièmes grandeurs mécaniques qui sont conjuguées, c'est-à-dire dont le produit à la dimension d'une puissance, avec un gain négatif. Une première 20 façon de procéder est d'utiliser une fonction de commande ne comportant pas de dérivés, c'est-à-dire une fonction de commande dans laquelle la première grandeur qui est une flexion, se déduit de la deuxième grandeur qui est un couple par une intégration avec un gain négatif. Pour qu'un tel dispositif soit bien efficace, il est souhaitable que la fréquence propre de la vibration du voile 25 mince lorsqu'il est muni de son transducteur soit la plus différente possible de la fréquence propre du voile mince lorsqu'il n'est pas muni de son transducteur. Cependant, dans le cas particulier où le voile mince est un pare-brise de véhicule automobile maintenu à sa périphérie dans un cadre par l'intermédiaire de moyens amortissants constitués par un corps élastique mou, les fréquences 30 propres de vibration du voile mince munies de ses transducteurs ne sont pas très différentes des fréquences propres du voile mince en l'absence de trans-2905634 11 ducteurs. Dans ces conditions, et afin d'améliorer l'efficacité de l'amortissement actif de la vibration du voile mince, on peut utiliser une loi de commande incorporant un filtre du second ordre, c'est-à-dire une loi de commande dans laquelle la consigne de commande comprend une composante proportionnelle à la me- 5 sure, une composante proportionnelle à la dérivée par rapport au temps de la mesure, et une composante proportionnelle à l'intégrale par rapport au temps de la mesure. Lorsque la fonction de commande incorpore un filtre du second ordre, la stabilité du dispositif devient conditionnelle. Aussi, les gains de la fonction de 10 commande doivent être ajustés de façon telle que l'amortissement se fasse dans des bonnes conditions de stabilité. L'homme du métier qui connaît les régulations, sait adapter les conditions de fonctionnement de tels dispositifs. Dans l'exemple qui vient d'être décrit, le voile mince est une paroi vitrée qui repose par sa périphérie sur un cadre, par l'intermédiaire de moyens amor- 15 tissants. Ce voile mince est une vitre. Mais le procédé d'amortissement de vibrations d'un voile mince peut être adapté à d'autres voiles minces que des vitres, et en particulier à tous voiles minces dans lesquelles les actionneurs doivent être disposés à proximité de la périphérie pour laisser libre la partie centrale du voile mince.Each of these devices receives energy from a power source 90 which is, for example, an electric battery. It is said that control is decentralized. In a second embodiment shown in FIG. 5B, the measurements of a plurality of transducers 8A, 8B, 8C are used to determine the instructions to be sent to each of the transducers 8A, 8B, 8C. For this, the sensors of each of the transducers 8A, 8B, 8C are connected to a common control module 81 which generates instructions for each of the transducers from the set of measurements it receives. This control module 81 is connected to a power source 90 which is for example an electric battery. It is said that control is centralized. Those skilled in the art can determine a control function adapted to the centralized control. In general, to obtain a good damping of the vibrations, it is necessary, as indicated above, that the power supplied at each instant to the web which one wants to dampen the vibrations is negative. It is furthermore appropriate that the device is stable, that is to say that the device does not generate amplified vibrations. For this purpose, it is necessary to use first magnitudes and second mechanical quantities which are conjugate, that is to say whose product has the dimension of a power, with a negative gain. A first way of proceeding is to use a control function having no derivatives, that is to say a control function in which the first quantity, which is a bending, is deduced from the second quantity which is a couple by integration with a negative gain. For such a device to be effective, it is desirable that the natural frequency of the vibration of the thin web when provided with its transducer is as different as possible from the natural frequency of the thin web when not present. not equipped with its transducer. However, in the particular case where the thin veil is a motor vehicle windshield maintained at its periphery in a frame by means of damping means constituted by a soft elastic body, the vibration frequencies of the thin veil provided with its transducers are not very different from the natural frequencies of the thin film in the absence of transistors. Under these conditions, and in order to improve the efficiency of the active damping of the vibration of the thin web, it is possible to use a control law incorporating a filter of the second order, that is to say a control law in wherein the control setpoint comprises a proportional component to the measurement, a component proportional to the derivative with respect to the time of the measurement, and a component proportional to the integral with respect to the time of the measurement. When the control function incorporates a second order filter, the stability of the device becomes conditional. Also, the gains of the control function must be adjusted so that the damping is done in good stability conditions. The skilled person who knows the regulations, knows how to adapt the operating conditions of such devices. In the example just described, the thin web is a glass wall which rests at its periphery on a frame, by means of amorphous means. This thin veil is a pane. But the vibration damping method of a thin web can be adapted to other thin webs that panes, and in particular to all thin webs in which the actuators must be arranged close to the periphery to leave free the part central of the thin veil.

20 Dans les modes de réalisation qui ont été décrits, les transducteurs sont des transducteurs qui à la fois mesurent des couples et génèrent des flexions. Mais l'homme du métier peut choisir une première grandeur et deuxième grandeurs mécaniques qui permettent d'obtenir des résultats comparables pourvu que ce soient des grandeurs mécaniques duales et que la fonction de corn- 25 mande soit adaptée pour que la puissance fournie à chaque instant au voile mince dont on veut amortir les vibrations soit négative.In the embodiments that have been described, the transducers are transducers that both measure torques and generate flexures. However, those skilled in the art can choose a first size and a second mechanical magnitude which makes it possible to obtain comparable results provided that they are dual mechanical quantities and that the control function is adapted so that the power supplied at each instant the thin veil whose vibration is to be damped is negative.

Claims

1.- thin web (2, 2 ') delimited by a periphery (3, 3'), comprising at least one active vibration damping means (8, 8A, 8B, 8C, 8 ') fixed on its surface, said active vibration damping means being of the transducer type comprising an actuator (20) capable of generating a counter-vibration of the thin film by acting on the thin film by means of a first mechanical quantity, a sensor (21) capable of to measure a second mechanical magnitude on thin web at the point at which the actuator can act, and control means (9, 80, 81) of the actuator, the control means being adapted to be able to determine at each moment a setpoint for the actuator corresponding to the first magnitude, from at least the measurement of the second magnitude, using a control law defined so that the power supplied by the transducer to the thin film is, at each instant, negative, characterized in that the transducer is disposed in the vicinity of the periphery (3, 3 ') of the thin web so as to leave the central portion of the thin web free.

2. thin web according to claim 1, characterized in that the transducer is adapted so that the actuator provides a torque or bending deformation and that the sensor measures a bending deformation or a torque, respectively, the torque or the bending deformation provided by the actuator being in the same plane as the torque or deformation measured by the sensor.

3. thin web according to claim 2, characterized in that the transducer comprises a force measuring means (21), for example of the piezoelectric type, and a force generating means (20), for example piezoelectric type, stacked and gripped prestressed between two supports (19) adhered to the surface of the thin web (2) away from the surface of the thin web. 2905634 13

4. thin web according to claim 3, characterized in that the transducer comprises means (23, 27, 29) for adjusting the distance to the surface of the thin web of the line according to which the measuring means (21) and the actuator (2) work, and the prestressing force of the measuring means and / or the actuator.

5.- thin web according to any one of claims 2 to 4, characterized in that the transducer (8, 8A, 8B, 8C, 8 ') is disposed at a point of the thin web (2, 2') and oriented so that the deformation of the thin web seen by the transducer when the thin web vibrates corresponds to an extremum of the deformation of the thin web for a vibration mode that is to be damped.

6. thin sail according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the control law does not involve a derivative operation 15 with respect to time.

7.- thin web according to any one of claims 1 to 5, characterized in that control law comprises a second-order filter. 20

8.- thin web according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the actuator of the transducer (8) is driven only from the measurement generated by the transducer sensor.

9. A thin web according to any one of claims 1 to 7, characterized in that it comprises a plurality of transducers (8A, 8B, 8C) and in that the actuator of each transducer is driven to from the measurement provided by the transducer transducer considered and at least one measurement provided by another transducer. 30

10.- thin web (2, 2 ') according to any one of claims 1 to 9, characterized in that it is a glazed surface mounted on a support frame (4, 4') 2905634 14 through passive damping means arranged along its periphery.

11. A thin sail according to claim 10, characterized in that it constitutes a closing window of a bay of a body of a motor vehicle, such as a windshield (2) or a roof pane (2 '), in that the support frame is an element of the body (1) of a motor vehicle and in that the transducers (8, 8') and the control law are adapted to damp the buzzing type vibrations whose frequency is between 60 Hz and 300 10 Hz.

12. A method for damping the vibrations of a thin web according to any one of claims 1 to 11, characterized in that, with each sensor, a second mechanical quantity is measured in the vicinity of the periphery of the thin web. by using the control law, from the measurements, control commands are determined for each actuator, and each actuator is controlled so that it generates a counter-vibration of frequency adapted to a natural vibration frequency of the thin film which it is desired to dampen, so that the mechanical power of the bias transmitted to the thin web 20 is, at each instant, negative.