Brevet FR2297153A1 — publié le 19760806

La présente invention concerne un dispositif destiné à corriger l'orientation des projecteurs d'un véhicule selon l'assiette du chtssis de ce véhicule, de sorte que ces projecteurs gardent une orientation constante par rapport au sol malt les variations d'assiette dues à une répartition variable et souvent non équilibrée des charges sur les essieux du véhicule. On a déjà proposé des dispositifs correcteurs fonctionnant par détection de la hauteur du ch ssis par rapport aux roues, à l'avant et à l'arrière du véhicule, par le moyen de capteurs électromécaniques constitués par des potentiomètres linéaires dont le curseur était relié aux roues et la résistance au châssis le déplacement du ch ssis par rapport aux roues entratnait une variation de la position du curseur, qu'il était possible de transformer en un signal électrique représentatif de ce déplacement. Ces dispositifs présentent de nombreux inconvénie ts , et notamment la présence de parties frottant en permanence (au moins lorsque les projecteurs sont allumés) les unes contre les autres (curseur du potentimètre), d'où résulte une usure rapide et une fiabilité très réduite du dispositif correcteur d'inclinaison. En outre, la liaison mécanique du curseur du potentSnètre et des roues est peu pratique et encombrante compte tenu de la distance importante existant la plupart du temps entre le cassis et les roues dtun véhicule. La présente invention propose donc, pour remédier à ces inconvénients,d'utiliser des capteurs à jauges de contrainte, disposées sur une partie du véhicule subissant des variations de dimensions fonction de l'assiette du véhicule, les Jauges étant disposées de manière à suivre ces variations. les variations de résistances des jauges qui s'ensuivent sont utilisées pour commander un moteur de positionnement du projecteur, et amener ce dernier à une orientation fonction des résistances des jauges. On élimine donc gracie à l'invention les problèmes posés tar les dispositifs de l'art antérieur puisqu'il nty a plus de parties mobiles ou frottantes dans le dispositif de détection de l'assiette, et que l'encombrement de ce dispositif est très réduit puisqu'on sait faire des-iauges de contrainte de très faibles dimensions. Par ailleurs, leur fiabilité est très grande une fois qu'elles sont mises en place sur le véhicule. On place de préférence les les jauges sur les ressorts de suspension du véhicule, car ceux-ci subissent des déformations Xonc- tion de la hauteur du châssis par rapport aux essieux donc pratiquement par rapport au sol. Pour obtenir un signal fonction de l'assiette du châssis, il est possible de placer une (ou plusieurs) jauges de contrainte sur les ressorts de suspension arrière du véhicule et une ou plusieurs autres sur les ressorts de suspension avant, et de produire à partir des résistances des jauges un signal électrique de commande représentatif de la différence de hauteur du châssis à l'avant et à l'arrière du véhicule. Plus précisément, le dispositif de correction d'inclinaison de projecteur selon l'invention comporte un moteur de positionnement du projecteur et un moyen de repérage de la position du projecteur par rapport au châssis, apte à produire une grandeur électrique représentatiiede la Paition du próåecteur. Il comporte en outre au moins une jauge de contrainte solidaire d'une pièce du véhicule subissant des variations dimensionnelles fonction de l'assiette du véhicule, ladite jauge étant disposée de manière à suivre ces variations dimensionnelles et étant alimentée en courant électrique pour fournir une grandeur électrique représentative de l'inclinaison désirée du projecteur, et un comparateur de la grandeur de position de projecteur et de la grandeur d'inclinaison désirée, pour fournir un courant de commande au moteur selon le résultat de la comparaison. De préférence, le moyen de repérage de la position du projecteur par rapport au châssis comprend un potentiomètre lié au moteur de manière que la position du curseur du potentiomètre varie selon la position du projecteur. Le potentiomètre est alimenté en courant électrique, un signal de position du projecteur étant obtenu sur ledit curseur. Par exemple, la jauge est insérée dans une branche d'un pont de résistances dont le potentiomètre constitue deux autres branches adjacentes. Une tension d 'alimentation continue est appliquée aux bornes extrêmes du potentiomètre. La comparaison du signal de pssition du projecteur et du signal d'inclinaison désirée (ce dernier étant fonction de l'as siette du véhicule repérée par la ou les jauges) est faite par un amplificateur différentiel à sorties symétriques reliées au moteur, pour fournir un courant de conmande de celui-ci dans un sens ou dans l'autre selon le signe de la différence des niveaux de tension électrique entre le signal de position de projecteur et une tension représentative de l'inclinaison désirée. Dans le cas le plus intéressant où deux jauges de contrainte sont utilisées, une à l'avant, l'autre à l'arrière du véhicule, on peut les insérer dans deux branches adjacentes d'un pont de résistances, dont les deux autres branches sont constituées par le potentiomètre du moyen de repérage de la position du projecteur. Ainsi, la différence entre le signal d'inclinaison désirée pour le projecteur (prélevé au point commun des branches contenant les jauges) et le signal de position du projecteur (prélevé sur le curseur du potentiomètre)représente le signal de désé- quilibre du pont. Ce signal est amené à l'entrée du comparateur commandant le moteur de positionnement du projecteur. On peut aussi connecter les jauges de part et d'autre du potentiomètre l'ensemble constituant deux branches adjacentes du pont. La description qui suit se réfère aux figures annexées : - La figure 1 représente un diagramme sehématique global du dispositif selon l'invention, - la figure 2 représente un schéma détaillé de la partie électrique du dispositif avec un premier type de pont. - la figure 3 représente un autre montage du pont. A la figure 1, un véhicule, sommairement représenté par un châssis 10 et des roues avant 12 et arrière 14 reposant sur le sol 16, est muni d'au moins un projecteur 18 suspendu à un axe de rotation 20 autour duquel il peut librement tourner, cette rotation ayant pour effet d'orienter l'axe optique 22 du projecteur relativement au chassies. L'axe 20 est en effet monté sur le châssis de manière que sa position soit fixe par rapport à ce dernier. La fixation de l'axe 20 sur le châssis n'est pas représentée pour la simplification du dessin , et elle peut être une fixation classique pour des projecteurs orientables de la technique antérieure. L'alimentation électrique du projecteur n'est cas figurée non plus. L'axe 20 est disposé à la partie supérieure du projecteur 18, tandis qutà la partie inférieure est fixée une lame métallique 24, percée d'un trou dans lequel passe une vis 26 munie d'un écrou 28. Un moteur électrique 30 de positionnement du projec- teur donc d'orientation de son axe optique 22 par rapport au châssis agit de la manière suivante : il entraîne en rotation une tige filetée 32 sur laquelle est monté un écrou 34 taraudé à un diamètre correspondant à celui de la tige 32. Lorsque la tige filetée tourne, l'écrou 34 se déplace longitudinalement selon l'axe de cette tige. Une tige-guide 36 solidaire du bati du moteur électrique, parallèle à la vis filetée 32 et passant dans un perçage de l'écrou 34 empoche la rotation de l'écrou 34 et n'autorise que des déplacements linéaires de celui-ci selon l'ase de la tige filetée 32. Une extrémité de la vis 26 est fixée à 11 écrou 34, de sorte que les déplacements longitudinaux de l'écrou 34 entrassent un déplacement dans le mme sens de la vis 26, donc une rotation du projecteur 18 autour de son axe de support 20. La fixation de l'écrou 34 et de la vis 26 peut préférentiellement présenter un degré de liberté de rotation dans un plan perpendiculaire à l'axe 20 de manière à permettre une rotation plus facile. Ceci est symbolisé par le dessin d'une articulation 38 sur lafigure 1. La mise en route du moteur électrique entrain donc la rotation du projecteur autour de l'axe 20 par l'intermédiaire de l'écrou 34 et de la vis 26 qui tire ou pousse la lame 24 fixée au bas àI:projecteur, Un orga3-ade repérage de la position de l'écrou 34 sert à repérer la position du projecteur puisque ces deux positions sont liées. Cet organe est de façon pratique un palpeur 40 comportant un index que l'on fixe à écrou 34 pour suivre ses déplacements. Un tel palpeur, capable de fournir une représentation de la posi- tion de l'écrou, peut titre constitué par un potentiomètre résistif dont le curseur est solidaire de l'index fixé à l'écrou 34. le déplacement de 11 écrou 34 entraine le déplacement du curseur, donc la variation d'une résistance partielle du potentiomètre. Le potentiomètre est alimenté par une source de tension continue connectée à ses borne4 extrêmes. La tension électrique apparaissant sur le curseur (ligne 42 de sortie du palpeur 40). constitue un signal représentatif de la position du projecteur (plus précisément de son orientation par rapport au châssis). le signal de position du projecteur de la ligne 42 constitue l'une des entrées d'un comparateur 44. L'autre entrée est connectée à un point commun électrique de deux jauges de contrainte J1 et J2 montées en série, les bornes extrêmes de 11 ensemble série étant alimentées par une tension continue, de préférence celle qui sert à alimenter le palpeur 40 de sorte que les deux jauges et le potentiomètre du palpeur constituent un pont de résistances dont le signal de déséquilibre est envoyé dans le comparateur44. La jauge de contrainte Jt est disposée sur une lame 46 d'un ressort de suspension à lames du chassies sur l'essieu arrière du véhicule. Les lames d'un tel ressort subissent des variations dimensionnelles fonction de la hauteur du châssis par rapport àl'essieu arrière (donc par rapport au sol). La jauge de contrainte J1 étant collée su l'une des lames subit aussi de telles variations dimensionnelles et sa résistance varie donc en fonction de la hauteur du chassis à l'arrière. De façon analogue, on colle la jauge de contrainte J2, sur un ressort de suspension à l'avant du véhicule, de sorte qu'elle subit des variations de résistance en fonction de la hauteur du chassis à l'avant du véhicule. On a représenté à la figure 1 un ressort à boudins 48 de suspension du véhicule à l'avant : il est bien évident que l'on peut aussi avoir des ressorts à lames également à l'avant ou un ressqrt à boudins à l'arrière : on disposera la jauge sur les ressorts de suspension tels qu'ils existent sur un véhicule donné. D'autres pièces peuvent recevoir les jauges pourvus qu'elles subissent des variations dimensionnelles fonction de la hauteur du châssis. Nota-ment, on peut prévoir des ressorts spéciaux, installés de manière à subir des déformations selon cette hauteur. Les deux jauges de contrainte J1 et J2 de la figure 1 étant montées en série, le signal électrique prélevé à leur pont commun est fonction des variations de hauteur du châssis à l'avant et à l'arrière du véhicule : il représente l'assiette du véhicule et pour une assiette donnée on cherchera à avoir une orientation donnée du projecteur (en pratique telle que le projecteur garde une orientation fixe par rapport au sol).Le signal prélevé au point commun des jauges correspond donc à un signal d'inclinaison désirée pour le projecteur. le signal d'inclinaison désirée du projecteur et le signal de position effective du projecteur (ligne 42) sont comparés dans le comparateur 44 dont la sortie sert à alimenter le moteur électrique 30 selon le résultat de la comparaison : si les signaux à comparer sont égaux, le comparateur ne fournit pas de courant ; le courant fourni est dans un sens ou dans 11 autre selon le signe de la différence des tensions de signaux à comparer, et le moteur tourne alors dans un sens tel que lorsque l'assiette du véhicule varie, le projecteur revienne vers une inclinaison sensiblement constante par rapport au sol Pour cela, il faut d'abord que pour une assiette de référence du véhicule (par exemple à vide), et pour la position désirée alors pour le projecteur,les signaux à comparer dans le comparateur soient égaux. Il y a donc lieu de prévoir un moyen d'eq'uilibrage du pont contenant les jauges J1 et J2 et le palpeur 40.Un tel moyen peut être constitué par des résistances supplémentaires, en série dans au moins une branche du pont, représentées à la figure 2 mais non à la figure 1. Par ailleurs, il est nécessaire que la variation du rapport des résistances des branches du pont contenant les jauges, pour une variation d'angle donnée de l'assiette du véhicule, soit aussi proche que possible de la variation du rapport des résistances des autres branches du pont pour une variation d'inclinaison du projecteur égale au même angle donné. De la sorte, le projecteur gardereraune orientation déterminée par rapport au sol malgré les variations d'assiette du véhicule. Pour que ceci soit aussi exact que possible, des résistances supplémentaires d'ajustage sont prévues dans chaque branche du pont (représentées à la figure 2). A la figure 2, est représenté le schéma électrique du circuit de commande d'orientation du projecteur. Il comprend les jauges J1 et J2 par l'intermédiaire desquelles, assiette du véhicule est déterminée, et un potentiomètre P contenu dans le palpeur 40, et dont le curseur se déplace avec le projecteur, donc selon la rotation du moteur 30 (cette liaison mécanique est indiquée symboliquement par la ligne tiretée 50). Au point A (curseur du potentiomètre P) est prélevé le signal de position du projecteur. Au point B (point commun des jauges) est prélevé le signal d'inclinaison désirée pour le projecteur. Leur différence constitue le signal de déséquilibre du pont de résistances comprenant les jauges dans des branches adjacentes, les deux parties du potentiomètre P dans les deux autres branches, et des résistances Ri, R2, R3, R4 d'équilibrage du pont et de réglage des rapports des résistances des branches du pont (dont on a expliqué la nécessité ai-dessus). Le signal de déséqui3ibre du pont est amené aux entrées différentielles dtun amplificateur différentiel (jouant le rôle de comparateur), délivrant à sa sortie, dans ke moteur 30, un courant d'amplitude proportionnelle à la tension du signal de déséquilibre et de signe correspondant àcelle-ci.Cet amplificateur différentiel est classiquement constitué par un premier étage différentiel comprenant des transistors complémentaires !1 et !2, des étages d'amplification comprenant des transistors T3 et T4 et un étage d'amplification différentielle en courant comprenant des transistors complémentaires T5, 26 reliés par leurs collecteurs et T7, 28 reliés par leurs émetteurs.Le moteur 30 est connecté entre le collecteur commun de X5 et T6 et l'émetteur commun de !7 et T8, On va maintenant décrireen référence à la figure 3, un deuxième mode de montage du pont de résistances qui inclut les deux jauges J1 et J2 et le potentiomètre P. Dans ce montage, à la différence du pont de la figure 2, on ne produit pas un signal d'inclinaison désirée pour le projecteur et un signal de position effective du projecteur en vue de les comparer entre eux au moyen d'un amplificateur différentiel.Au contraire, le pont de la figure 3 produit une tension électrique représentant une combinaison linéaire des résistances des jauges et des résistances partielles du potentiomètre, et on compare cette combinaison linéaire (représen téb par une tension électrique) à une tension de référence, dans un comparateuridentique à celui de la figure 2, qui fournit un courant de commande au moteur 30 avec un sens dépendant du résultat de la comparaison. De façon pratique, comme on le voit sur la figure 3, on connecte les jauges J2 et J1 en série avec le potentiomètre P, de part et d'autre de ce dernier, l'ensemble des jauges et du potentiomètre constituant deux branches adjacentes d'un pont de résistances. Le curseur du potentiomètre est le point commun de ces deux branches adjacentes. Une résistances R5 et une résistance R6 définissent respectivement les deux autres branches du pont, et le signal de déséquiXbre du-pont est prélevé entre le curseur du potentiomètre P (conducteur 52) et le point commun des résistances R5 et R6 (conducteur54). Le conducteur 54 est à un potentiel fixe de référence dépendant du rapport des résistances R5 et R6 (éventuellement réglable). Si au départ le pont est supposé dans une position. équi librée, on voit qu'une variation de l'assiette-du véhicule (qui entratne une variation de résistances de la jauge,J2 ou de la jauge J1 ou des deux) entrasse une variation du potentiel électrique du conducteur 52, donc un déséqui2lbre du pont qui est am- plifié par l'amplificateur différentiel de la figure 2 (compa rateur), lequel actionne le moteur 30 dans un sens tel qu'il déplace le curseur du potentiomètre jusqu'à annuler le déséquilibre du pont. L'avantage d'un tel pont est qu'il fournit un déplacement linéaire du curseur du potentiomètre pour une variation linéaire des résistances des jauges. Ce déplacement est de la forure : kP = IR5 ;1 ~ R6 J2 + 25 p R5 + R6 R5 + R6 R5 + R6 où kP est la résistance partielle du potentiomètre P (côté J2), la résistance totale étant P. Cette combinaison linéaire définit une position dé projecteur pour chaque couple de valeurs des jauges J1 et J2, et, si l'on désire ajuster la-variation de l'orientation du projecteur en fonction de l'assiette du véhicule (de façon à garder effectivement le projecteur horizontal par rapport au sol), on peut jouer sur les valeurs numériques des résistances 25 et R6 (que l'on peut rendre ajustables),4 sur les caractéristiques des jauges et sur leurs emplacements dans le véhicule, sur la valeur du potentiomètre et sur la variation des résistances partielles du potentiomètre consécutive à un déplacement donné du projecteur. Bien entendu, dans le cas plus simple où une seule jauge de contrainte est prévue sur le véhicule, le pont de la figure 3 est encore valable en remplaçant l'une des jauges J1 et J2 par une résistance fixe. On a ainsi décrit le dispositif de correction d'inclinaison de projecteur selon l'invention, dispositif auquel des variantes peuvent bien entendu & re adaptées sans sortir du cadre de l'invention0 il est possible de prévoir deux commandes séparées pour les deux projecteurs du véhicule, en utilisant une première jauge de contrainte à l'arrière gauche du véhicule et une deuxième jauge à 1' avant gauche, pour le projecteur gauche, et une troisième jauge à l'arrière droit et une quatrième à l'avant droit, pour le projecteur droit. De la sorte, on peut tenir compte de l'inclinaison latérale du véhicule aussi bién que de son inclinaison longitudinale. REVE IChTIOIfS 1. Dispositif de correction d'inclinaison pour un projecteur de véhicule, selon l'assiette de ce véhicule, comprenant un moteur de positionnement du projecteur, caractérisé par le fait qu'il'comporte au moins une jauge de contrainte solidaire dsune pièce du véhicule subissant des variations dimensionnelles fonction de l'assiette du véhicule, ladite jauge étant disposée de manière à suivre ces variations dimensionnelles, et un moyen de commande du moteur apte à amener le projecteur dans une posi- tion fonction de la résistance de la jauge. 2. Dispositif de correction d'inclinaison pour un projecteur de véhicule selon l'assiette de ce véhicule, comprenant un moteur de positionnement du projecteur, et un moyen de repérage de la position du projecteur par rapport au chAssis,apte à produire une grandeur électrique représentative de la position du projecteur, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre au moins une jauge de contrainte solidaire d'une pièce du véhicule subissant desvariatiox dimensionnellss fonction de l'assiette du véhicule,l & ite jauge étant disposée de manière à suivre ces variations dimensionnelles et étant alimentée en courant électrique pourfournir une grandeur électrique représentative de l'inclinaison désirée du projecteur, et un comparateur des grandeurs de position de projecteur et d'inclinaison désirée pour fournir un courant de commande au moteur selon le résultat de la comparaison. 3. Dispositif de correction d'inclinaison selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le moyen de repérage de la position du projecteur par rapport au châssis comprend un potentiomètre lié au moteur de manière que la position du curseur du potentiomètre varie selon la position du projecteur, et par le fait que le potentiomètre est alimenté en courant électrique. 4. Dispositif de correction d'inclinaison selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la jauge est insérée dans une branched'un pont de résistances, que le potentiomètre fait partie de deux autres branches adjacentes de ce pont, son curseur constituant le point commun de ces deux branches,qttun signal électrique de position de projecteur est prélevé sur le curseur et qu'un signal d'inclinaison désirée pour le projecteur est prélevé au point commun des deux autres branches du pont. 5. Dispositif de correction d'inclinaison selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le comparateur est constitué par un amplificateur différentiel dont la sortie est reliée au moteur, pour fournir un courant de commande de oelui-ci dans un sens ou dans 11 autre selon le signe de la différence des niveaux de tension électrique entre le signal de position de projecteur et le signal dtinclinaison désirée. 6. Dispositifde de correction dtinclinaison pour un projec- teur de véhicule selon l'assiette de ce véhicule, comprenant un moteur de positionnement du projecteur et un moyen de repérage de la position du projecteur par rapport au châssis, constitué par un potentiomètre dont le curseur se déplace suivant la posi- tion du projecteur, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre au moins une jauge de contrainte solidaire d'une pièce du véhicule subissant des variations dimensionnelles fonction de l'assiette du véhicule, ladite jauge étant disposée de manière à suivre ces variations dimensionnelles, par le fait que la jauge et le potentiomètre sont disposés en série et alimentés en courant, et par le fait qu'il est prévu en outre un comparateur de la tension électrique existant sur le curseur du potentiomètre et d'une tension de référence, pour fournir un courant de commun de iu moteur selon le résultat de la comparaison. 7. Dispositif de correction d'inclinaison selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'il comporte une première jauge de contrainte dont la résistance varie selon la hauteur du chassies à l'avant du véhicule et une deuxième jauge de contrainte dont la résistance varie selon la hauteur du châssis à l'arrière du véhicule, en vue d'actionner le moteur pour amener le projecteur dans une position fonction des résistances des deux jauges. 8. Dispositif de correction d'inclinaison selon la revendication 7, prise en combinaison avec la revendication 4, caractérisé par le fait que les deux jauges de contrainte sont insérées dans deux branches adjacentes du pont de résistances, le signal d'inclinaison désirée pour le projecteur étant obtenu au point commun de ces branches. 9. Dispositif de correction d'inclinaison selon la revendication 8, caractérisé par le fait que des résistances supplémentaires sont insérées dans les branches du pont pour équilibrer celui-ci et régler les variations d'amplitude du signal d'inclinaison désirée en fonction des variations d'assiette du chassies, et les variations du signal de position du projecteur en fonction des variations de sa position effective. 10. Dispositif de correction d'inclinaison selon la revendication 7, prise en combinaison avec la revendication 6, caractérisé par le fait que les jauges sont connectées de part et d'autre du potentiomètre. 11. Dispositif de correction d'inclinaison selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que chaque jauge de contrainte est fixée sur un ressort de suspension du chassies du véhicule.