Brevet FR2400709A1 — publié le 19790316

La présente invention concerne un dispositif de détection de la vitesse d'un vehicule, et un véhicule comportant ce dispositif. La vitesse d'un véhicule peut être ddtecthe au moyen d'une roue magnétique dentée, ou similaire, montre sur un arbre dont la vitesse de rotation est proportionnelle à la vitesse du véhicule en marche avant, en combinaison avec une bobine inductrice, monte en toute proximitJ de la roue dente, et fixe par rapport au véhicule, de manière que la sortie de cette bobine délivre un sig- nal en courant alternatif dont la frd-gnence est fonction de la vitesse du véhicule. Jusqu'à présent, il était de pratique courante d'utiliser une bobine à basse impédance, par exemple de l'ordre de 10 à 20 Ohms. La raison en est qu'unie bobine à haute impédance, par exemple de 100 Ohms ou davantage, a tendance à détecter des signaux parasites, par exemple des impulsions électromagnétiques provenant du circuit d'allumage, de la commutation d'autres circuits de véhicule ou de lignes à haute tension, produisant ainsi des signaux faux qui sont transmis au dispositif de commande de vitesse, à l'indicateur de vitesse ou autre dispositif utilisant ces signaux. Un autre facteur qu'il-y a lieu de considérer est le f ,t que dans de nombreux véhicules, les arbres qui conviennent sont au-dessous du plancher de sorte que des éléments en saillie, par exemple une roue dentée et la bobine-, s'ils sont montés à l'ex- térieur, risquent de recevoir des cailloax projetés par les roues du véhicule. Cela n'améliore pas leur fonctionnement. L'invention a donc pour objet de réaliser un dispositif perfectionné de détection de la vitesse d'un véhicule, gracie auquel les inconvénients précités sont nettement réduits ou Elimi- nés, L'invention concerne donc un dispositif de détection de la vitesse d'un véhicule, dans lequel un signal en-courant alternatif dont la fréquence est fonction de la vitesse du véhicule est induit dans une bobine au moyen dtun inducteur magnétique dont la vitesse de rotation est proportionnelle à la vitesse du véhicule en marche avant, et qui comprend un ou plusieurs aimants permanents montés sur un arbre du véhicule qui tourne à une vi tesse proportionnelle à la vitesse du véhicule;; un amplificateur à gain élevé est connecte à la bobine, et monté à côté de lui, de manière à produire un signal dont la fréquence dépend de la arbre, ce signal étant transmis sur des conducteurs de sortie à basse impédance vers des dispositifs qui commandent, qui mesurent et/ou qui indiquent la vitesse du véhicule; la bobine et l'amplificateur sont montés à ltintérieur de la carrosserie du véhicule tandis que l'aimant ou les aimants sont disposés à 1 extérieur . De préférence, aimant ou chaque aimant est incurvé de ma nièce que sa surface intérieure incurvée formant l'un de ses pales stajuste contre la surface extérieure de l'arbre. Selon un mode de réalisation, l'arbre est l'arbre de transmission du véhicule et la bobine avec l'amplificateur sont montés dans une région de la carrosserie voisine de cet arbre. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux cempris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation faite on regard du dessin annexé sur lequel : La figure I est un schéma d'un mode de réalisation d'un dispositif de détection de vitesse de véhicule selon l'invention, la figure 2 est une vue en perspective illustrant un procé dé de fixation d d'aimants incurvés sur un arbre de transmission de véhicule, et la figure 3 représente schématiquement une partie d'un véhicule comportant un dispositif de détection de vitesse selon l'invention. La figure i montre donc un arbre de transmission 10 d'un véhicule qui peut être un arbre plein ou un arbre creux, réalisé en acier, et sur lequel sont ajustés deux aimants Il dsamétrale- ment opposés qui sont incurvés pour épouser la surface extérieure de l'arbre et s'y ajuster exactement.Les surfaces courbes, intérieure et extérieure de chaque aimant constituent les piles de cet aimant, de manière à former autour de l t arbre des pâles Nord et des pôles Sud, Les aimants li sont fixés sur l'arbre de transmission 10 par tout moyen approprié, par exemple au moyen dtun adhésif tel que de I' Araldite et/ou au moyen d'une bande lia en matière plastique, comme le montre la figure 2. Au lieu de deux aimants Il, tout nombre approprié peut convenir, mais il est préférable que le nombre des aimants et leur position assure que l'arbre est équilibré. Les aimants sont incurvés lorsqutils sont montés, plutst que entre des barresvtx droits, résultat qui peut être obtenu en utilisant des aimants en céramique moulée, préalablement incurvés, dont le rayon intérieur est égal au rayon de l'arbre associé; ou en utilisant des aimants en barreaux de matière plastique flexible qui peuvent être incurvés préalable ment, ou incurvés au montage, pour épouser l'arbre. Cette der nièce disposition offre l'davantage que les mêmes aimants peuvent être utilisés sur des arbres de diamètres différents. il s'est avéré qu'avec un arbre de transmission en acier de type courant, des aimants incurvés produisent une grande-va- nation d'intensité du flux à chaque tour et par conséquent, une grande variation de tension dans la bobine, ce qui est souhaitable, particulièrement à des vitesses de quelques kilomètres à l'heure pour lesquellesla vitesse de rotation du champ magnétique est faible. Il en est ainsi parce que la courbure des aimants Il correspond à la circonférence de arbre 10, permettant d'atteindre une faible réluctance magnétique gracie à l'absente d'entrefer entre chaque aimant et l'arbre. Comme le montre la figure 2, la longueur des aimants 1.1 mesurée suivant la circonférence de l'arbre 10, est nettement supérieure à leur largeur, dans la direction axiale de l'arbre, ou à leur épaisseur, dans la direction radiale de l'arbre. Par exemple, la longueur des aimants peut être double de leur largeur. L'arbre de transmission lO est disposé dans un tunnel extérieur à la carrosserie 12 du véhicule, qui est faite en acier, et une bobine de détection 13 est représentée à l'intérieur de la carrosserie. De cette manière, la bobine 13 est protégée contre les cailloux projetés par les roues du véhicule, Mais en fait, la bobine 13 est montée en toute proximité des aimants Il car, en pratique, la rotation des aimants peut être détectée jusqu'à une distance de plusieurs centimètres, mNme à travers te métal de la carrosserie 12. La bobine de détection 13 par induction est bobinée sur un noyau 14 en fer doux, de préférence en forme de U, dont la longueur est de préférence supérieure ail diamètre, c'est-à- dire dant le rapport entre la longueur et le diamètre dépasse l'unité, par exemple 36 mm de longueur et 12 mm dediamètre. L'impédance de la bobine est relativement élevée comparativement à celle des bobines utilisées jusqu'à présent, par exemple 100 à 200 Ohms. La tension alternative ainsi induite dans la bobine 13 est appliquée aux deux entrées d'un amplificateur opérationnel 15 dont le niveau de polarisation d'entrée est régulé par des résistances 16 et 17. De préférence, l'amplificateur opdra- tionnel 15 est connecté en boucle ouverte, comme représenté, permettant ainsi d'utiliser tout le gain disponible pour amplifier le signal d'entrée. L'amplification peut aller Jusqu' 10 000 et l'amplificateur 15 peut également comporter un dispositif de mise en forme rectangulaire des impulsions de sortie de manière qae leur amplitude crête à crête soit relativement constante.La sortie de l'amplificateur présente une impédance relativement basse, par exemple 10 à 20 Ohms, de sorte que les conducteurs de sortie peuvent autre relativement longs sans recueillir des parasites nuisibles. Les impulsions de sortie, dont la fréquence de répétition est proportionnelle à la vitesse du véhicule, peuvent être ap pliquées à un dispositif de commande de vitesse (par exemple du type décrit dans le Brevet Britannique Nc 1 386 961) ou à un dispositff de mesure ou d'wndication de de vitesse. Au-dessus d'une vitesse du véhicule de quelques kilomètres à l'heure, par exemple 15 km/h, si la bobine 13 est montée à environ 25 mm à l'intérieur de la carrosserie 12, dans un véhicule courant, la sortie de l'amplificateur opérationnel 15 délivre un signal rectangulaire qui convient pour un dispositif de commande de vitesse. La bobine 13 et l'amplificateur opérationnel 15 sont montés de préférence sur une mame plaque de circuit imprimé, et, dans tous les cas, doivent se trouver très pres ltun de l'autre, c'est-d-dire que les conducteurs à haute impédance entre la bobine 13 et l'amplificateur 13, ne doivent pas dépasser 150 mm de longueur. De cette manière, les perturbations dues à des impulsions électromagnétiques, provenant par exemple du circuit d'allumage du vEhiculefi et produisant des faux signaux de vitesse, peuvent autre réduites au minimum, ou même éliminées en pratique. La figure 3 représente schématiquement une partie d'un véhicule comportant un dispositif de détection de vitesse, tel que décrit en regard de la figure 1. Une partie de la carrosserie 12 du véhicule est représentée sous la forme d'un plancher avec un tunnel 12a qui contient l'arbre de transmission 10 entre la botte de vitesse 20 et le pont différentiel 21. La par tie coupée du tunnel permet de voir les aimants il montes sur l'arbre 10 et l'ensemble comprenant la bobine 13 et l'amplifi- mateur 13 qui sont montés à l'intérieur de la carrosserie, mais en toute proximité des aimants il sur l'arbre 10. Les propriétés magnétiques de la carrosserie du véhicule sont utilisées. pour transmettre à la bobine les variations de flux produites par les aimants. Ainsi les aimants induisent un champ dans la carrosserie, qui est prélevé par la bobine, sur les côtes oppo sés, de cette carrosserie. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par lthomme de l'art au dispositif décrit et illustre à titre d'exemple nullement limitatif et sans sortir du cadre de ltin- vent ion. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de détection de la vitesse d'un véhicule dans lequel un signal en courant alternatif dont la fréquence est fonction de la vitesse du véhicule est induit dans une bobine au moyen d'un inducteur magnétique dont la vitesse de rotation est proportionnelle à la vitesse du véhicule en marche avant, et qui comporte un ou plusieurs aimants permanents montés sur un arbre du véhicule qui tourne à une vitesse proportionnelle à la vitesse du véhicule, dispositif caractérisé en ce qu'il comporte un amplificateur à gain élevé connecté à la bobine et monté près d'elle de manière à produire un signal dont la fréquence dépend de la vitesse de rotation de l'arbre, ledit signal tant appliqué sur des conducteurs de sortie à basse impédance vers un dispositif de commande, de mesure ou d'indication de la vitesse du véhicule, ladite bobine et ledit amplificateur étant montés dans la carrosserie du vésicule tandis que l'aimant ou les~aimants sont disposés à l'extérieur de la carrosserie. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'aimant ou chaque aimant est incurvd de manière que sa surface intérieure incurvée, formant un ptle de aimant, s'ajuste sur la surface extérieure de l'arbre. 3 - Dispositif selon la revendication t ou 2, caractérisé en ce que l'arbre est. l'arbre de transmission du véhicule, la bobine et l'amplificateur étant montés daiis une région de la carrosserie voisine de l'arbre de transmission. 4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications t à 3, caractérisé en ce que plusieu rs aimants sont espacés également autour de la circonférence dc arbre. 5 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte deux aimants disposés dans des régions diamétrale- ment opposés de arbre. 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'aimant ou chaque aimant est flexible et dst incurvé pour s'ajuster sur l'arbre au moment du montage. 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'aimant ou chaque aimant est en céramique moulée. 8 - Dispositif selon l'une quelconque des rexrendicaticns d t 7, caractérisé en ce que la longueur de l'aimant ou de chaque aimant, mesurée suivant la circonférence de l'arbre, est nettement supérieure à sa largeur mesurée dans la direction axiale de l'arbre ou à son épaisseur mesurée dans la direction radiale de l'arbre. 9 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le rapport entre la longueur et le diamètre de la bobine dépasse l'unité. 10 - Dispositif selon ltune quelconque des revendications 1 à 9, caractdrise en ce que la tension alternative induite dans l'enroulement est appliquée aux deux entrées d'un amplificateur opérationnel. 11 - Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'amplificateur opérationnel est connecte en boucle ouverte de manière que tout le gain disponible soit utilisé pour amplifier le signal d'entrée. 12 - Dispositif selon la revendication 10 ou 11, caractdri- sé en ce que l'amplificateur comporte un dispositif destiné à mettre en forme rect-lnallaire les impulsions de sortie de ltam- plificateur de manière que leur amplitude crête à crête soit relativement constante. 13 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que les conducteurs à haute impédance entre la bobine et l'amplificateur opérationnel ne dépassent pas une longueur de 150 mm. 14 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que l'impédance de la bobine à haute impédance est comprise entre 100 et 200 Ohms. 15 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que l'impédance de sortie de l'ampli.- ficateur est comprise entre 10 et 20 Ohms. 16 - Véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte un dis positif de détection de vitesse selon fune quelconque des re- vendications 1 à 15.