Brevet FR2271063A1 — publié le 19751212

La présente invention concerne la mesure et la signalisation des pressions auxquelles sont gonflés les pneumatiques equipant les roues d'un véhicule en mouvement. Il importe pour la sécurité un véhicule que ses roues soient correctement gonflees ; il est en effet bien connu que le comportement dynamique d'un véhicule en dépend pour une large parte Nbmbre de véhicules dont le comportement est correct avec des pneumatiqueg bien gonflés deviennent instables, c'est-à-dire incontrôlables avec des pneumatiques insuffisamment gonflés. Il importe également du point de vue économique que les pneumatiques d'un véhicule soient correctement gonflés puisqu'un pneumatique insuffisaWuent gonflé s'use beaucoup plus vite. Oa connatt déjà de nombreux dispositifs pour mesurer et signaler les pressions de pneumatiques d'un véhicule en mouvement. Ceux-ci procèdent à des mesures manometriques sur chacune des roues puis à une transmission de ces mesures depuis les roues jusqu'au véhicule. Ils présentent divers inconvénients, les uns dfls aux mesures manoaetriques sur les roues, les autres dus au système de transmission des mesures. La prise de mesure manométrique sur une roue exige le branchement d'un dispositif sur la valve du pneumatique avec les risques de fuites qutil entrasse, son encombrement et sa fragilité. Le système assurant la transmission est nécessairement compliqué et coûteux car il doit s'affranchir du mouvement de rotation de la roue.C'est par exemple un système de transmission radioélectrique avec un émetteur alimenté par une batterie d'accumulateurs fixé à chacune des roues. La présente invention a pour but d'éviter tous ces inconvénients. Elle a pour objet un dispositif pour la mesure et la signalisation de la pression d'un pneupatique équipant une roue d'un véhicule en mouvement comportant - un capteur mesurant la vitesse de rotation effective de ladite roue, - un moyen élaborant une vitesse de rotation de référence pour ladite roue, - un colpparateur déterminant l > écart entre lesdites vitesses, - et un moyen de mesure et de signalisation sensible audit écart. D'autres caractéristiques et avantages de I'invention ressortiront de la description ci-après d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple0 Cette description sera faite en regard du dessin qui comporte - une figura I illustrant la forme de la courbe représentant la variation de la distance parcourue en un tour par une roue en fonction de la pression à- laquelle est gonflé le pneumatique qui l'équipe ; - une figure 2 représentant de manière schématique un dispositif pour la mesure et la signalisation des pressions des pneumatiques équipant les roues d'un véhicule en mouvement ; - et une figure 3 représentant en détail la réalisation pratique d'un élément du dispositif représenté à la figure 2. La distance parcourue an un tour par une roue équipée d'un pneumatique est fonction de la pression à laquelle est gonflé le pneumatique. La figure I est une représentation graphique d'une telle fonction, la pression étant en abscisse et la distance parcourue en un tour en ordonnée0 C'est une courbe ayant la forme caractéristique d'un S. Aux basses pressions, la distance parcourue en un tour est constantes Elle correspond à la longueur développée d'un cercle ayant pour diamètre celui de la jante de la roue augmenté des épaisseurs de la paroi latérale et de la surface roulante du pneumatique. Aux fortes pressions de gonflage, la distance parcourue en un tour est à peu près constante. Elle croit très peu avec la pression car elle est déterminée par la forme plus ou moins circulaire que prend le pneumatique0 Entre les deux extr*mes, la variation de la distance parcourue en un tour diminue avec la pression avec une pente maximum de l'ordre de 20 Z pour une variation de 1 kg/cm2 de pression. Pour une baissa de pression de 0t5 kg/cm2 par rapport à une pression normale du pneumatique de 1 > 8 à 2 kg1 2, la distance parcourue en un tour diminue de 3 Z. Pour une baisse de la moitié de la pression normale elle est de 14 Z environ. Autres facteurs tels que la charge, l'usure du pneumatique, la-tempéra ture, la force centrifuge aux vitesses de rotation élevées jouent également sur la distance parcourue en un tour. Nais leurs contributions sont minimes par rapport à celle de la pression. La comparaison de la distance effectivement parcourue en un tour par la roua avec la distance théorique quelle devrait parcourir en un tour avec une pression de gonflage correcte ou, ce qui revient au même, la comparaison de vitesse de rotation effective de la roue avec la vitesse de rotation dite de référence qu'elle devrait avoir avec une pression de gonflage correcte renseigne sur l'écart entre la pression réelle et la pression normale du pneumatique équipant la roue. Ces comparaisons ont le grand avantage de pouvoir être effectuées sans avoir à équiper la roue de dispositifs quelconques soumis à des contraintes mécaniques élevées dues à la rotation de la roue. Pour effectuer la comparaison entre les vitesses de rotation, il est nécessaire de connattre la vitesse de rotation dite de référence que doit avoir la roue avec une pression de gonflage normale. Une manière d'obtenir exactement la valeur de cette vitesse de rotation de référence consiste à la calculer à partir de la vitesse exacte du véhicule grade à la relation : n t/s = XID Vx Vx etant la vitesse exacte du véhicule, D le diamètre de la roue normalement gonflée. Les facteurs parasites tels que la charge de la roue ou l'usure du pneunar tique n'interviennent que sur un terme de la comparaison, la vitesse effective de rotation. Hais ils agissent de la menez manière qu'une baisse de pression et sont donc des facteurs sécurisants0 On peut également obtenir cette vitesse de rotation de référence, d'une manière approchée en remarquant que toutes les roues d'un vehicule ne sont jamais simultanément mal gonflées et que par conséquent, avec des roues de même dimension, elle est proche de la plus faible des vitesses affectives de rotation des roues du véhicule qui est celle de la roue la plus gonflée ou encore de la valeur moyenne de ces vitesses effectives de rotation.Cette manière approchee a pour avantage d'annuler l'influence des facteurs parasites tels que la charge de la roue, la température, qui modifient de manière analogue les deux termes de la comparaison. Les figures 2 et 3 sont relatives. à un dispositif permettant de mesurer et de signaler la pression des pneumatiques équipant les roues d'un véhicule en mouvement. Ce dispositif a été volontairement limité dans le but de simplifier l'explication à un véhicule ayant quatre roues identiquese A chaque roue du véhicule est associé un capteur 1, 2, 3 ou 4 qui fournit en sortie un signal nl, n2, n3 ou n4 fonction de la vitesse effective de rotation de cette dernière0 Un circuit de sélection 5 reçoit en entrées les signaux nl, n2, n3 et n4 des capteurs 1, 2, 3 et 4 et fournit en sortie celui n d'entre eux ni, n2, n3 et n4 qui correspond à la plus faible des vitesses effectives de rotation des roues du véhicule et qui représente, de manière approchée, la vitesse de rotation de référence.Des comparateurs 6, 7, 8 et 9 reçoivent respectivement en entrées les signaux n et nl, n et n2, n et n3, n et n4. Ils élaborent en sortie des signaux fonction des écarts entre les vitesses effectives de rotation des roues et la vitesse de rotation de référence. Les signaux de sortie des comparateurs 6, 7, 8 et 9 sont appliqués à des indicateurs 10 gradués en pression ainsi qu'à des organes sensibles à seuil 11 commandant des voyants 12 signalant le dégonflement d'ont roue. Les capteurs 1, 2, 3 et 4 peuvent être réalisés très simplenrent, et leurs signaux de sortie nl, n2, n3 et n4 peuvent être analogiques ou digitaux Une réalisation simple du type capteur de "fréquence par exemple correspond à des aimants disposés sur les roues du véhicule et à des capteurs magnétiques disposés sur le châssis du véhicule au voisinage des trajets parcourus par les aimants pendant les rotations des roues. Le circuit de sélection 5 qui constitue un moyen élaborant la vitesse de rotation de référence peut être réalisé de bien des manières selon la nature digitale ou analogique des signaux nl, n2, n3 et n4. La figure 3 en montre un exemple de réalisation dans le cas ou les signaux nl, n2, n3 et n4 ont une forme analogique et sont des tensions électriques positives dont les amplitudes augmentent avec les vitesses de rotation. Cet exemple de réalisation est une porte analogique à diodes remplissant la fonction logique "ou". Elle comporte en entrées quatre diodes 21, 22, 23 et 24 liées ensemble par leur anode en un point de sommation 26. Ce point de sommation -26 est relié par une résistance 25 à une tension de polarisation positive + V et constitue la sortie de la porte analogique.En fonctionnement, seule l'une des diodes 21, 22, 23, 24 conduit c'est celle dont la cathode est au potentiel le plus bas. Les autres sont polarisées en inverse et bloquées. On retrouve donc au point de sommation 26 le signal n choisi par les signaux nl, n2; n3 et n4 qui a la tension la plus faible, c'est-à-dire qui correspond à la vitesse effective de rotation la plus lente. Il y a également de nombreuses manières connues pour réaliser les comparateurs 6, 7, 8 et 9. Avec des signaux analogiques d'entrées ils peuvent par exemple être réalisés avec de simples amplificateurs différentiels. Avec des signaux digitaux d'entrées, ils peuvent être réalisés à l'aide de circuits de comptage classiques effectuant une soustraction ou une division. Les organes sensibles à seuil 10 peuvent être analogiques; par exemple une diode à seuil telle qu'une diode Zener ou encore un comparateur de tension avec une tension de référence fixe, ou digitaux, par exemple un compteur à dépassement. Le dispositif que l'on vient redonner un exemple se prete à de nombreuses adaptations. I1 peut être adapté à un véhicule comportant plus de quatre roues en augmentant le notre de capteurs et de comparateurs. I1 peut, dans le cas ou les quatre roues du véhicule n'ont pas toutes les mêmes dimensions, comporter, à la sortie des capteurs, des circuits d'adaptation apportant à chaque signal nl, n2, n3 et n4 une pondération tenant compte des dimensions particulières de chaque roue, le signal nl, n2, n3 ou n4 représentant la vitesse effective de rotation d'une roue étant multiplié par un coefficient proportionnel à son diamètre0 Le sélecteur 5 peut également opérer selon une autre loie Il peut par exemple élaborer pour signal de sortie n la valeur moyenne des quatre signaux nl, n2, n3 et n4, ce qui a pour avantage de permettre aussi la détection des surpressions. Le circuit sélecteur 5 peut encore etre remplacé par un circuit élaborant une vitesse de rotation de référence absolue calculée en fonction du diamètre des roues et de la vitesse exacte-du véhicule selon la relation donnée plus haut, la vitesse exacte du véhicule étant obtenue grâce, par exemple, à un dispositif connu sous le nom de cinquième roue dans la technique des freins antiglissements, par un radar du type Doppler, par une centrale d'inertie, etc. Dans ce dernier cas, il est évident que les termes d'erreur dus à la charge à l'usure, à la tempérautre (qui ne sont plus comprises par la comparaison des signaux nl, n2, n3, n4 venant de différentes roues) peuvent être corrigés - si besoin était - par des techniques classiques, utilisant des signaux provenant de capteurs de poids, d'usure, de température et appropries. REVENDICATIONS 1/ Dispositif pour la mesure et la signalisation de la pression d'un pneumatique équipant une roue d'un véhicule en mouvement comportant - un capteur mesurant la vitesse effective de rotation de ladite roue, - un moyen élaborant une vitesse de rotation de référence pour ladite roue, - un comparateur déterminant l'écart entre lesdites vitesses, - et des moyens de mesure et de signalisation sensibles audit écart. 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit moyen élaborant la vitesse de rotation de référence comporte un moyen mesurant la vitesse exacte du véhicule. 3/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit moyen élaborant une vitesse de rotation de référence comporte un sélecteur élaborant ladite vitesse de rotation de référence à partir des vitesses de rotation effectives de toutes les roues du véhicule. 4/ Dispositif selon la revendication 3, caracterisé par le fait que ledit sélecteur sélectionne pour vitesse de rotation de référence, celle, parmi les vitesses de rotation effectives; qui est la moins élevée. 5/ Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ledit sélecteur sélectionne pour vitesse de rotation effective, la valeur moyenne des vitesses effectives de rotation. 6/ Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ledit moyen mesurant la vitesse exacte du véhicule comporte un radar de type DopplerO 7/ Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ledit moyen mesurant la vitesse exacte du véhicule comporte une centrale à inertie0