Brevet FR2445967A1 — publié le 19800801

La présente invention concerne les accessoires de sécurité/ddtection elle permet de détecter tout écart de vitesses entre 2 pièces en mouvement de rotation relatif, elle est par-ticulièrement utilisable dans les domaines, automobiles, aéronautiques, industriels, et en général applicable à tous véhicules roulants sur enveloppes de gaz tels que les pneumatiques. Dans les systèmes connus de ce genre, on transmet le signal état ouvert ou fermé d'un contact situé sur une pièce en mouvement de rotation (pneu valve...) à une autre pièce liée à un repère fixe par rapport à ce mouvement par l'intermédiaire de bobinesd'induetion, les unes fixes, les autres mobiles liées à la rotation , un bobinage étant emetteur , l'autre récepteur , la transmission de l'information se faisant par induction , le déclenchement du contact de départ ne se produisant que pour une valeur de pression inférieure à une limite prédéterminée à l'avance, non réglable lorsque le véhicule est en mouvement. De plus, le profil plus ou moins accidenté de la route peut occasionner des déclenchements intempestifs.Une autre solution consiste à comparer des signaux emis de bobines, et fonctions de vitesse de roues à un signal de référence pulsé, compliqué à obtenir donc onéreux. Dans une autre variante du système, on relève les pressions sur chacune des roues, puis transmission par raccords tournants des informations manométriques dans la cabine du véhicule. I1 est aussi possible d'utiliser les effets de bobines d'induction réagissants mutuellement ou faisant appel à un transformateur centralisant les informations qui sont ensuite décodées; de tels dispositifs sont onéreux, complexes , d'un emploi mal aisé (ne permettant pas de réglage en fonctionnement), difficile à installer sur des véhicules déjà fabriqués, peu fiables, parfois pouvant zoner les opérations de regonflage et introduisant des fuites du fait meme de leur présence. Le dispositif suivant l'invention permet d'éviter ces inconvénients , d'un court modeste, il est fiable, facile à mette en oeuvre sans transforma tison sur n'importe quel véhicule, peut accepter des roues de dimensions diffé rentes, des réglages de seuil de déelenehement lorsque le véhicule est en mouvement pour tenir compte des conditions de roulement ou des éventuels conditions aléatoires de déelenehement (charge, usure des pneus , température...) accepte les chocs, ne met pas en cause les étanchéités, permet de contrôler les différences de vitesses des roues d'un avion à l'atterissage avant leur contact au sol, pour prévenir le pilote d'une éventuelle attitude de l'appareil au lacet ou au Fadding. Le dispositif, objet de l'invention, part des observations suivantes prises en compte dans le système revendiqué - qu'un véhicule soit en trajectoire rectiligne ou curviligne, si ses trains de roulement sont bien réglés,lP~S roues d'un meme côté de véhicule suivent pratiquement la mime trace. - pour une meme vitesse d'avancement linéaire , les vitesses de rotation des roues du dit véhicule sont fonction de la distance(# X) séparant l'axe des roues du chemin de roulement - cette distance est directement proportionnelle à la pression de gonflage des pneus - la somme des vitesses angulaires A et WB des roues du train avant, reste égale à tout instant à la somme de WC +uUD (voir fig 3) des vitesses des roues du train arrière à une constante (K) près pratiquement invariable, sauf si une roue patine (verglas) , se dégonfle, a tendance à se bloquer , est trop chargée , s'emballe pour survitesse en virage. Ce qui correspond, dans chaque cas, à des critères de non-sécurité à l'avancement du véhicule avec les risques d'accident qui en decoulent.Le système , objet de l'invention , comporte prin Fig .2 cipalement/des capteurs, fixes (IL s. , bobines ...) , des aimants permanents, un différentiateur mobiles, un ensemble intégrateur équilibreur ,/ un comparateur déclencheur d'alarme à fourchette réglable. Dans la forme de réalisation la plus simple, l'invention consisterait à comparer des tensions issues de capteurs (bobines) par un pont de résistances (voir Fig.1). Ces tensions induites dans les bobines A et C par les aimants A7 et C1 sont rigoureusement fonction des vitesses des roues. La mise à zéro du système se fait par les potentiomètres R1 et R2, agissant sur les tensions u'1 et u'2.L'équilibre u'1/u'2 se fait lorsque le véhicule progresse en ligne droites il est acquis, lorsque le déclencheur-alarme (x) (ampoule ou vu-mètre ne reçoit aucune tension. Les roues A et C suivent la meme trace d'où le rapport par suite, toute variation de ce rapport correspond à un déclenchement de l'alarme . Une faible tension peut être enregistrée en (X) lorsque le véhicule progresse en virage, cette tension étant en dessous du seuil de fonctionnement, elle ne déclenchera pas l'alarme, ce seuil de déclenchement peut se faire par semi-conducteur par exemple. Un système, tel que décrit (fig.1) ne marche que pour 2 roues du véhicule, la mise à zéro pour 4 roues nécessite donc 2 équilibrages . De plus , les signaux résultants du passage des aimants devant les capteurs, peuvent avoir des variations de forme et d'amplitude , fonction de la modification de position du capteur (bobine par exemple). Pour éviter ces 2 inconvénients, nous sommes amenés à améliorer le système en traitant signaux train avant et signaux train arrière puis en les comparant train avant et train arrière suivant sensiblement les memes traces. A rendre llintégration des signaux issus des capteurs indépendants de la forme des impulsions, en passant par les composants électroniques (convertisseurs, fréquence-tension, monostables), ceux-ci sortant des tensions continues affranchies de la forme des signaux d'entrée.A titre d'exemple, prenons une autre variante de l'invention. Dans ce montage (fig.4) , les capteurs adoptes sont des I.L.S. (interrupteurs à lames souples) LS1 - LS2 , des aimants LB1-LB2 liés à la rotation de chaque roue passent au voisinage des capteurs (Fig 6). Les impulsions résultantes ont certaines fréquences (F1-F1'-F2-F2') qui sont converties en tensions continues par les doubles convertisseurs C1-2 et C3-4, les sommes F1 + Fl" et F2'+ F2" effectuées, correspondent aux tensions V1 = F(F1'+ F11 ou V2/V1 cuit I1 où il est fait V = V1-V2,/la sensibilité du déclencheur à fourchette I2, se réglant par le potentiomètre R2 , l'alarme étant dans le cas présent matérialisée par l'ampoule A3. La Fig. N 1 représente un premier mode d'exécution , La Fig. N 4 un 2e mode.Il est possible de parvenir à ce résultat en Fg.5 employant des monostables/en remplacement des convertisseurs fréquence-tension, ceux-ci calibrent les signaux à une meme fréquence que celle des signaux incidents , puis intrgration par capa.et sorties de tensions proportionnelles aux -fréquences d'origines. Ensuite , différenciation des signaux puis comparaison de cette différence comme Fig A par rapport à une fourchette à seuil réglable. Le système,objet de l'invention , peut être adapté sur n'importe quel véhicule sans modification particulière en disposant les aimants permanents dans la gout- tière réservée au plomb d'équilibrage et repartis de façon à ne pas perturber l'équilibrage dynamique des roues. Ces aimants pourraient etre montés de série sur toute autre partie tournante, (disque, tambour, etc...). Le circuit , objet de l'invention , peut comporter des moyens d'amplification au niveau entrée ou niveau déclencheur par exemple.Le nombre d'aimants montés sur la partie peut etre augmenté ou diminue en fonction de la sensibilité recherchée et du diamètre des roues surveillées. Différents montages peuvent être réalisés soit en digital, soit en analogique.Dans le montage fig.5, le positionnement suivant les 3 axes (x,y,z) du capteur(I.L.S...)se fait par rotation ou déplacement de son support en U lié à un point fixe du véhicule par collier type serflex.. Les figures et dessins annexés sont donnés à titre d'exemple non limitatifs, ils permettent de comprendre comment l'invention peut être réalisee. Le dispositif , objet de l'invention , peut etre utilisé dans tous les cas où il est nécessaire de détecter un écart de vitesse entre 2 pièces en mouvement de rotation, par exemple, dans le cas de véhicules roulants sur enveloppes de gaz tels que les pneumatiques, dans celui du contrôle du synchronisme de lignes d'arbres (machine , bateaux, avions etc...).La présente invention n'est pas limitée à la forme de réalisation illustrée et décrite en détail diversesmodifications pouvant être apportées sans sortir de son cadre. -REVENDICATIONB- 1. Dispositif de sécurité/contrôle destiné à détecter et signaler tout changement de condition de rotation d'une pièce par rapport à une vautre, comprenant des aimants, des capteurs engendrant fréquences/tensions, des moyens d'integrationiequilibrage, de différentiåtion, comparaison, le tout étant simplifié en régalage, sans élaboration de vitesse de référence. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il peut indiquer une valeur limite atteinte par une enveloppe de gaz tel qu'un pneumatique et déclencher un signal dans la cabine d'un dit véhicule. 3. Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'il est possible de régler la sensibilité du déclenchement de l'alarme pour tenir compte de ltétat de gonflage initial des pneus, de l'echauffement de ceux-ci. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les capteurs élaborants, fréquences et /ou tensions sont des bobines d'induction ou des interrupteurs à lames souples. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens dtintégration/équilibrage, de comparaison/différentiation et de déclenchement sont des composants électroniques. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les dits composants électroniques principaux peuvent être des convertisseurs fréquence/tension des monostables des comparateurs à fourchette. 7. Dispositif selon la revendication,1wcaractérisé par le fait que des aimants sont liés aux mouvements de rotation. 8. Dispositif selon les revendications 1 et 4, caractérisé en ce que les tensions résultants des fréquences, ou les tensions initiales, sortants des capteurs sont dans un premier temps ramenées à plusieurs memes valeurs (équilibrées) i (V1.V2). 9. Dispositif selon les revendications 1, 4 et 8, caractérisé par le fait que les tensions résultants des signaux capteurs sont regroupées de façon à faire des opérations sur V1 et V2, de telle sorte qu'è l'équilibre, la tension résultant, issue du différentiateur , est une valeur proche de la valeur nulle. 10. Dispositif selon les revendications 1, 4, 8 et 9, caractérisé en ce que les opérations faites sur V1 et V2 permettent de comparer des fréquences en comparant des tensions équivalentes. il. Dispositif selon la revendication 10 , caractérisé en ce que les tensions sont différenciées en faisant 1v2-viI ou 12. Dispositif selon les revendications 1, 2 et 9, caractérisé en ce que les regroupements et comparaisons (tensions) les plus valables a faire pour un véhicule à 4 roues, sont train avant train arrière, roue avant gauche/à roue arrière gauche, puis roue avant droite/a roue arrière droite, roues d'une dingo nale/aux roues de l'autres diagonale, vitesse d'une roue/à la moyenne des autres. 13. Dispositif selon les revnndications 1, 2 et-7, caractérisé en ce que les aimants peuvent etre montés d'origines sur disques, tambours, jantes ou main tenus par adhérence dans la gouttière de jante destinée à revoir les plombs d'équi librage. 14. Dispofisitif selon les revendications 1 et 4, caractérisé en ce que I les signaux selon des revendications de leurs formes et leurs 15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que cet af- franchissement se fait par diodes + capacités + résistances , ou par circuits in t6gr6s, monostables ou convertisseurs fréquences/tensions. 16. Dispositif selon les revendications 1 et 5, caractérisé-en ce que le moyen de déclenchement fonctionne lorsque le signal sortant du différentiateur est supérieur au seuil réglable (h V) de déclenchement. 17. Dispositif selon les revendications 1, 2 et 16, caractérisé en ce oic le seuil( V) réglable sert à compenser la légère tension qui peut être enregistrée en trajectoire/rectiligne, du fait de dispersions aléatoires. 18. Dispositif selon les revendications 1, 2, 5 et 6, caractérisé en ce qu'il est possible de mettre la position repos (zéro)/alarme, même si les roues du véhicule ont des diamètres différents, en ajustant le potentiomètre commandant l'équilibreur. 19. Dispositif selon les revendications 2, 9 et 12, caractérisé en ce que le regroupement judicieux des roues en fonction de leur trace au sol permet d'élaborer, à partir des signaux capteurs, par circuits intégrés, (convertisseurs fréquences-tensions ou monostables), des sommes V1 et V2 ou des rapports V1 (de tensions), pratiquement constants. 20. Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la limite déclenchement de l'alarme peut être déterminée et affichée à tout ins tant de l'intérieur du véhicule. 21. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le fait que le différentiateur peut être un quelconque opérateur analogique.