FR3007155A1 - METHOD FOR CONTROLLING THE POSITION OF A MOBILE MEMBER USING A DEFORMABLE THERMO MANEUVER MEMBER, CONTROL DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION, AND APPLICATIONS TO A MOTOR VEHICLE - Google Patents
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Abstract
Le procédé de commande de position d'un organe mobile (9), en particulier un volet déflecteur dans un véhicule automobile, au moyen d'un organe de manœuvre thermo déformable (10) fixé à l'organe mobile, en fonction de la température d'un élément déterminant (6) comporte l'étape de mettre une extrémité comprenant un bloc condenseur (12) d'un caloduc (11) en contact thermique avec l'organe thermo déformable, et mettre une extrémité comprenant un bloc évaporateur (13) du caloduc en contact thermique avec l'élément déterminant (6).The method of controlling the position of a movable member (9), in particular a baffle flap in a motor vehicle, by means of a thermo-deformable actuating member (10) fixed to the movable member, as a function of the temperature a determining element (6) comprises the step of putting an end comprising a condenser block (12) of a heat pipe (11) in thermal contact with the thermo-deformable member, and putting an end comprising an evaporator block (13). ) of the heat pipe in thermal contact with the determining element (6).
Description
PROCÉDÉ DE COMMANDE DE POSITION D'UN ORGANE MOBILE AU MOYEN D'UN ORGANE DE MANOEUVRE THERMO DEFORMABLE, DISPOSITIF DE COMMANDE POUR SA MISE EN OEUVRE, ET APPLICATIONS À UN VÉHICULE AUTOMOBILE La présente invention concerne un procédé de commande de position d'un organe mobile au moyen d'un organe de manoeuvre thermo déformable, un dispositif de commande spécialement conçu pour la mise en oeuvre de ce procédé, et des applications de ce dispositif à un véhicule automobile. ARRIÈRE-PLAN DE L'INVENTION Afin d'optimiser le fonctionnement d'un véhicule automobile il est connu de réaliser un compromis entre la recherche d'une aérodynamique optimale du véhicule, notamment pour minimiser sa consommation, et la recherche d'un fonctionnement optimal de certains équipements en assurant leur refroidissement, par exemple le refroidissement des disques de frein lorsque les freins sont utilisés de façon intensive, notamment lors d'un parcours en montagne.The present invention relates to a method for controlling the position of an organ, and to a method for controlling the position of an organ. The invention relates to a method for controlling the position of an organ. mobile by means of a thermo-deformable actuator, a control device specially designed for the implementation of this method, and applications of this device to a motor vehicle. BACKGROUND OF THE INVENTION In order to optimize the operation of a motor vehicle, it is known to make a compromise between the search for optimal aerodynamics of the vehicle, in particular to minimize its consumption, and the search for optimal operation. certain equipment by ensuring their cooling, for example the cooling of the brake discs when the brakes are used intensively, especially during a ride in the mountains.
Afin de réaliser ce compromis, il est connu en particulier de disposer des volets déflecteurs en avant des roues avant du véhicule, ces volets déflecteurs étant déployés pour assurer une meilleure aérodynamique du véhicule automobile lorsque les conditions de fonctionnement le permettent, par exemple lors d'une circulation sur une autoroute, et rétractés lorsque les conditions de fonctionnement du véhicule nécessitent un refroidissement important des freins, par exemple lors d'une circulation en montagne dans le sens de la descente. Pour assurer le positionnement des volets déflecteurs, il est connu, en particulier du document US 2006202508 d'utiliser un organe de manoeuvre thermo déformable et d'associer cet organe de manoeuvre à un circuit de commande comportant un organe d'activation de l'organe de manoeuvre thermo déformables. L'organe d'activation le plus couramment employé est une résistance électrique dont la température est réglée par une détermination du courant la traversant.In order to achieve this compromise, it is known in particular to have the deflector flaps in front of the front wheels of the vehicle, these deflector flaps being deployed to ensure better aerodynamics of the motor vehicle when the operating conditions allow, for example when traffic on a highway, and retracted when the operating conditions of the vehicle require significant cooling of the brakes, for example during a mountainous movement in the downhill direction. To ensure the positioning of the deflector flaps, it is known, in particular from document US 2006202508, to use a thermo-deformable actuator and to associate this operating member with a control circuit comprising an organ activation member. thermo deformable maneuvering machine. The activation element most commonly used is an electrical resistance whose temperature is regulated by a determination of the current flowing through it.
Ce type d'activation soulève de nombreux problèmes : Il faut tout d'abord prévoir une alimentation électrique; il faut ensuite réaliser un circuit électrique de puissance si l'on veut obtenir une variation rapide de température de l'organe d'activation; il faut enfin prévoir une interface de puissance dans le circuit de commande, ce qui implique l'utilisation de composants onéreux OBJET DE L'INVENTION Un but de l'invention est de proposer un dispositif de 10 positionnement d'un organe mobile induisant un minimum de contraintes pour son implantation. BRÈVE DESCRIPTION DE L'INVENTION En vue de la réalisation de ce but, on propose selon l'invention un procédé de commande de position d'un organe 15 mobile au moyen d'un organe de manoeuvre thermo déformable fixé à l'organe mobile, en fonction de la température d'un élément déterminant, ce procédé comportant l'étape de mettre une extrémité comprenant un bloc condenseur d'un caloduc en contact thermique avec l'organe thermo déformable, et mettre 20 une extrémité comprenant un bloc évaporateur du caloduc en contact thermique avec l'élément déterminant. On notera à ce propos que les caloducs sont connus pour leurs propriétés de dissipation de chaleur et sont à ce jour utilisés exclusivement pour assurer un refroidissement de 25 composants en mettant le bloc évaporateur en contact avec le composant à refroidir, et en mettant le bloc condenseur dans un courant d'air afin de dissiper les calories transmises. Cette application connue n'incite en aucune façon à utiliser un caloduc pour la manoeuvre d'un organe mobile. A titre 30 d'exemple, l'application des caloducs au problème de refroidissement des freins pourrait tout au plus inciter un technicien automobile à mettre le bloc évaporateur du caloduc en contact avec les freins et disposer le bloc condenseur du caloduc dans une partie largement ventilée du véhicule. 35 Pour la mise en oeuvre de ce procédé, on propose selon l'invention un dispositif de commande de position d'un organe mobile auquel est associé un organe de manoeuvre thermo déformable, le dispositif comportant en outre au moins un caloduc ayant une extrémité comprenant un bloc condenseur en contact thermique avec l'organe thermo déformable, et une extrémité comprenant un bloc évaporateur, disponible pour être mise en contact thermique avec un élément déterminant dont dépend la position de l'organe mobile. Selon une application particulière du dispositif selon l'invention à un véhicule automobile ayant des roues avant chacune équipée d'un freins à disque comportant un étrier l'organe mobile est un volet déflecteur disposé en avant de chaque roue avant, et l'élément déterminant est l'étrier du frein correspondant. Selon une autre application particulière du dispositif selon l'invention à un véhicule automobile, comportant une ligne d'échappement recouverte d'un capot, l'organe mobile est un volet déflecteur découpé dans le capot, et l'élément déterminant est la ligne d'échappement. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation préféré non limitatif de l'invention en référence aux figures ci-jointes parmi lesquelles: - La figure 1 est une représentation schématique 25 d'une application du dispositif selon l'invention au refroidissement des freins avant d'un véhicule automobile, La figure 2 est une représentation en perspective schématique partielle d'une application du dispositif selon l'invention au refroidissement d'une ligne d'échappement de 30 véhicule automobile, en coupe selon la ligne II-II de la figure 3, - La figure 3 est une vue en coupe selon la ligne III-III de la figure 2. DESCRIPTION DETAILLÉE DE L'INVENTION 35 En référence à la figure 1, selon une première application de l'invention, celle-ci concerne un véhicule automobile symbolisé par une demie partie avant 1 comportant un passage de roue avant 2 dans lequel s'étend une roue avant 3 portée par un arbre de transmission 4 sur lequel est monté un disque associé de façon connue en soi à un étrier de frein 6. 5 Par ailleurs, chaque train avant est équipé d'un volet déflecteur avant 7, comportant une partie fixe 8 solidaire du soubassement, et une partie mobile 9 pouvant pivoter entre une position dans laquelle la partie mobile est devant la roue avant 3 pour améliorer l'aérodynamique du véhicule automobile, et une position relevée dans laquelle un flux d'air est dirigé vers le disque de frein 5. Trois organes de manoeuvre thermo déformables, ici des fils 10 en alliage à mémoire de forme, sont fixés à cheval sur la partie fixe 8 et la partie mobile 9 du volet déflecteur 7. 15 Trois caloducs souples 11 sont montés entre l'étrier de frein 6 et les organes de manoeuvre thermo déformables 10. Les caloducs 11 comprennent chacun un bloc condenseur 12 relié thermiquement à un organe de manoeuvre 10, et un bloc évaporateur 13 relié thermiquement à l'étrier de frein 6. 20 En régime normal de circulation, la chaleur prélevée par les blocs évaporateurs 13 et transmise aux blocs condenseurs 12 est trop faible pour déformer les organes de manoeuvre 10 de sorte que les volets déflecteurs 7 restent dans la position d'amélioration de l'aérodynamique du véhicule automobile. 25 Dans le cas d'un régime de circulation entrainant un échauffement anormal des freins, par exemple lors de la descente à vive allure d'une route de montagne, la chaleur transmise par les caloducs 11 devient suffisante pour déformer les fils d'alliage à mémoire de forme de sorte que les volets 30 déflecteurs basculent dans une position favorisant le refroidissement des freins. On remarquera que lorsque la température critique est atteinte le basculement est extrêmement rapide, non seulement en raison de la capacité des caloducs à transmettre la chaleur 35 à très grande vitesse, mais également en raison du préchauffage qui résulte de la transmission par les caloducs à tout instant de la chaleur générée par les freins. Les figures 2 et 3 illustrent une application de l'invention à une ligne d'échappement d'un véhicule 5 automobile. La ligne d'échappement comprend de façon connue en soi un tube d'échappement 20 monté dans un tunnel d'échappement 21 comprenant un capot supérieur cintré 22 est un capot inférieur en forme de plaque 23. Pour permettre une ventilation de la 10 ligne d'échappement, le capot inférieur 23 comporte une série d'ouvertures 24, dont une seule a été représentée sur les figures, espacées le long de la ligne d'échappement. Un volet déflecteur 25 est monté dans l'ouverture 24. Le volet déflecteur 25 comporte une partie mobile 26 portées par 15 des pattes 27 fixés à l'extrémité inférieure de deux caloducs rigides 28 eux-mêmes fixés au tube d'échappement 20, par exemple au moyen d'une bague non représentée. À son extrémité supérieure, chaque caloduc 28 comporte un bloc évaporateur 29 maintenu en contact thermique avec le tube d'échappement 20. À 20 son extrémité inférieure, chaque caloduc 28 comporte un bloc condenseur 30 en contact thermique avec des fils d'alliage à mémoire de forme 31 qui s'étendent à cheval sur les pates 27 et la partie mobile 26 du volet déflecteur 25. Lorsque la quantité de chaleur transmise par les caloducs 25 28 dépasse un seuil donné, les fils d'alliage à mémoire de forme ce déforment dans le sens d'une ouverture du volet déflecteur 26 comme illustré par la figure 3. Lorsque la température est redevenue suffisamment basse, les fils d'alliage à mémoire de forme 31 provoquent la fermeture des 30 volets déflecteurs 25, favorisant ainsi l'aérodynamique du véhicule automobile. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention telle que 35 définie par les revendications.This type of activation raises many problems: First of all, it is necessary to provide a power supply; it is then necessary to make an electrical power circuit if it is desired to obtain a rapid temperature variation of the activation member; Finally, it is necessary to provide a power interface in the control circuit, which involves the use of expensive components. OBJECT OF THE INVENTION An object of the invention is to propose a device for positioning a moving member inducing a minimum of constraints for its implementation. BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION In order to achieve this object, a method of controlling the position of a movable member 15 by means of a thermo-deformable actuator fixed to the movable member is proposed according to the invention. as a function of the temperature of a determinant element, this method comprising the step of putting an end comprising a condenser block of a heat pipe in thermal contact with the thermo-deformable member, and putting an end comprising an evaporator block of the heat pipe. in thermal contact with the determining element. It will be noted in this connection that the heat pipes are known for their heat dissipation properties and are currently used exclusively to ensure cooling of components by putting the evaporator block in contact with the component to be cooled, and by putting the condenser block in a current of air to dissipate the calories transmitted. This known application does not encourage in any way to use a heat pipe for the operation of a movable member. By way of example, the application of the heat pipes to the cooling problem of the brakes could at the most incite an automotive technician to put the evaporator block of the heat pipe in contact with the brakes and to arrange the condenser block of the heat pipe in a largely ventilated part. of the vehicle. For the implementation of this method, it is proposed according to the invention a device for controlling the position of a movable member which is associated with a thermo-deformable actuator, the device further comprising at least one heat pipe having an end comprising a condenser block in thermal contact with the thermo-deformable member, and an end comprising an evaporator block, available to be placed in thermal contact with a determining element on which the position of the movable member depends. According to a particular application of the device according to the invention to a motor vehicle having front wheels each equipped with a disc brakes comprising a stirrup the movable member is a deflector flap disposed in front of each front wheel, and the determining element is the caliper of the corresponding brake. According to another particular application of the device according to the invention to a motor vehicle, comprising an exhaust line covered with a cover, the movable member is a deflector flap cut in the cover, and the determining element is the line of 'exhaust. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Other features and advantages of the invention will become apparent on reading the following description of a preferred non-limiting embodiment of the invention with reference to the attached figures among which: FIG. 1 is a schematic representation of an application of the device according to the invention to the cooling of the front brakes of a motor vehicle; FIG. 2 is a partial diagrammatic perspective representation of an application of the device according to the invention to the cooling of a motor vehicle exhaust line, in section along line II-II of FIG. 3; FIG. 3 is a sectional view along the line III - III of FIG. 2. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION With reference to FIG. 1, according to a first application of the invention, this concerns a motor vehicle represented by a half front part 1 comprising a front wheel well 2 in which extends a front wheel 3 carried by a transmission shaft 4 on which is mounted an associated disc in a manner known per se to a brake caliper 6. 5 Moreover, each front axle is equipped with a front baffle flap 7 , comprising a fixed part 8 secured to the base, and a movable part 9 pivotable between a position in which the movable part is in front of the front wheel 3 to improve the aerodynamics of the motor vehicle, and a raised position in which a flow of air is directed to the brake disc 5. Three thermo-deformable actuators, here son of shape memory alloy, are attached astride the fixed part 8 and the movable part 9 of the baffle flap 7. 15 Three heat pipes 11 are mounted between the brake caliper 6 and the thermo-deformable actuators 10. The heat pipes 11 each comprise a condenser block 12 thermally connected to an operating member 10, and an evaporate block 13 In the normal flow regime, the heat taken by the evaporator blocks 13 and transmitted to the condenser blocks 12 is too small to deform the operating members 10 so that the deflector flaps 7 remain in the position of improving the aerodynamics of the motor vehicle. In the case of a traffic regime causing an abnormal heating of the brakes, for example during the rapid descent of a mountain road, the heat transmitted by the heat pipes 11 becomes sufficient to deform the alloy wires to shape memory so that the flaps 30 deflectors switch to a position promoting the cooling of the brakes. It will be noted that when the critical temperature is reached, the tilting is extremely rapid, not only because of the capacity of the heat pipes to transmit the heat at very high speed, but also because of the preheating which results from the transmission by the heat pipes to any moment of heat generated by the brakes. Figures 2 and 3 illustrate an application of the invention to an exhaust line of a motor vehicle. The exhaust line comprises in known manner an exhaust tube 20 mounted in an exhaust tunnel 21 comprising a curved upper cover 22 is a plate-shaped lower cover 23. To allow a ventilation of the line d the exhaust, the lower cover 23 has a series of openings 24, only one of which has been shown in the figures, spaced along the exhaust line. A deflector flap 25 is mounted in the opening 24. The deflector flap 25 comprises a movable part 26 carried by lugs 27 fixed to the lower end of two rigid heat pipes 28 themselves attached to the exhaust tube 20, by example by means of a ring not shown. At its upper end, each heat pipe 28 has an evaporator block 29 held in thermal contact with the exhaust tube 20. At its lower end, each heat pipe 28 has a condenser block 30 in thermal contact with memory alloy wires. 31 when the amount of heat transmitted by the heat pipes 28 exceeds a given threshold, the shape memory alloy son deformed in the direction of an opening of the deflector flap 26 as illustrated in FIG. 3. When the temperature has become sufficiently low again, the shape memory alloy wires 31 cause the closing of the deflector flaps 25, thus favoring aerodynamics. of the motor vehicle. Naturally, the invention is not limited to the embodiments described and variant embodiments can be made without departing from the scope of the invention as defined by the claims.
En particulier, le nombre de caloducs utilisés et leurs points de fixation sur le véhicule automobile dépendent de l'application considérée. Bien que l'invention ait été décrite en relation avec des 5 dispositifs comprenant des matières à mémoire de forme, l'invention peut être réalisée avec d'autres organes de manoeuvre, en particulier des bilames. Les applications du dispositif selon l'invention ne sont pas limitées au domaine de l'automobile. À titre d'exemple, le 10 dispositif selon l'invention peut être utilisé pour commander des volets dans une serre afin de réguler la température de l'air ou la température du sol dans la serre. Les caloducs s'étendent alors entre l'organe de manoeuvre d'une part, et l'intérieur de la serre ou le sol de la serre. 15In particular, the number of heat pipes used and their fixing points on the motor vehicle depend on the application in question. Although the invention has been described in connection with devices comprising shape memory materials, the invention may be realized with other actuators, in particular bimetals. The applications of the device according to the invention are not limited to the field of the automobile. By way of example, the device according to the invention can be used to control flaps in a greenhouse in order to regulate the air temperature or the soil temperature in the greenhouse. The heat pipes then extend between the actuator on the one hand, and the inside of the greenhouse or the floor of the greenhouse. 15
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