Brevet FR2484632A1 — publié le 19811218

La présente invention concerne un dispositif de mesure de la position de roues, comportant des appareils mesureurs d'angle avec un dispositif de traitement électronique en aval. Il existe déjà des dispositifs de mesure pour la position de roues, dans lesquels les roues directrices d'un véhicule sont placées pendant le mesurage sur des appuis tournant librement et équipés de divers appareils mesureurs, qui sont fixés sur les roues directrices. Ces appareils mesureurs servent à déterminer le pincement et le car- rossage, mais aussi l'angle différentiel de pincement, c'est-à-dire la position angulaire de la roue extérieure en virage pour un braquage de 20 de la roue intérieure en virgage, la chasse, c'est-à-dire l'inclinaison du pivot de fusée ou du pivot de roue, vue d'un côté du véhicule, et l'inclinaison du pivot de fusée ou du pivot de roue per- pendiculairement à l'axe longitudinal du véhicule, par rapport à la verticale à la chaussée. Un mouvement de braquage des roues avant fait varier l'inclinai- son du plan des roues, c'est-à-dire le carrossage. La valeur de la chasse ou du carrossage est déterminée à partir de cas variations entre deux positions de braquage égales, calculées à partir de la position neutre. Les angles des mouvements de braquage doivent donc pouvoir être mesurés avec précision. Les véhicules sont placés sur des plateaux tournants pour la détermination de ces angles de braquage des roues avant. La partie supérieure des plateaux tournants porte des cadrans, en regard d'ai- guilles solidaires du socle du plateau. Pour chaque mesure, il est nécessaire de remettre manuellement le cadran à zéro par rapport à l'aiguille ou à un vernier, séparément pour chaque côté. Après cette opération, il convient de faire tourner la roue jusqu'à l'angle de braquage souhaité. L'opérateur doit nécessairement effectuer ces opérations directement sur la roue et séparément pour chaque côté. Une manoeuvre à partir du volant est impossible, car la valeur de l'angle de braquage n'est pas visible. Indépendamment des mouvements de braquage, des ajustages ou des opérations de lecture doivent être effectués sur divers dispositifs mesureurs d'angle. Le résultat final de la mesure ne peut être déter- miné qu'après une inversion du sens de l'angle de braquage de la roue avant. Ces mesures de l'angle différentiel de pincement, de la chasse et de l'inclinaison du pivot doivent être effectuées séparément les unes des autres et pour chaque côté. Il peut arriver qu'une vingtaine d'opérations soient nécessaires pour une mesure de la position de roues, l'opérateur devant passer de 6 à 8 fois d'un côté du véhicule à l'autre, L'invention vise à améliorer le dispositif précité de mesure de la position de roues, de façon à permettre d'effectuer les mesures de l'angle différentiel de pincement, de la chasse et de l'inclinaison du pivot en une seule opération. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, un premier et un second appareil mesureur d'angle sont montés sur un socle tour- nant gauche ou droit et délivrent chacun un signal indiquant l'angle de braquage des roues avant au dispositif de traitement, pour la déter- mination de l'angle différentiel de pincement; un troisième et un quatrième ainsi qu'un cinquième et un sixième appareil mesureur d'angle sont montés de même sur la roue avant gauche ou droite; et le dispo- sitif de traitement détermine la chasse de la roue avant gauche ou droite, à partir des variations des signaux de sortie du premier et du troisième ou du second et du quatrième appareil mesureur d'angle, et l'inclinaison du pivot de la roue avant gauche ou droite, à partir des variations des signaux de sortie du premier et du cinquième ou du du deuxième et du sixième appareil mesureur d'angle, afin de déterminer l'angle différentiel de pincement, la chasse et l'inclinaison du pivot en une seule opération de mesure. Le dispositif de mesure de la position de roues selon l'inven- tion représente une amélioration notable par rapport a l'art antérieur. L'avantage essentiel réside dans le fait que le dispositif de mesure de la position de roues selon l'invention permet un gain de temps important, car un seul mouvement de braquage du volant d'un véhicule permet de déterminer les valeurs de l'angle différentiel de pincement, de la chasse et de l'inclinaison du pivot sans que l'opérateur doive quitter sa place, devant le bottier d'affichage et le volant. Le dis- positif de mesure de la position de roues selon l'invention est en outre caractérisé en ce que des erreurs de manoeuvre et de calcul sont pratiquement exclues. La forme de réalisation préférentielle du dispositif de mesure de la position de roues selon l'invention comporte deux flèches et une lampe témoin sur un panneau de commande, ce qui assure une uti- lisation facile du dispositif. La réalisation et le fonctionnement d'une forme particulière du dispositif de mesure de la position de roues selon l'invention peuvent se résumer comme suit. Deux appareils mesureurs d'angle sont incorporés aux appuis tournants. Les tensions de sortie de ces appareils mesureurs d'angle varient lors du bra- quage des roues avant et alimentent le dispositif de traitement. Pour déterminer l'angle différentiel de pincement, la roue intérieure en virage est braquée de 200 et l'appareil mesureur d'angle corres- pondant délivre une tension de sortie qui fixe un point de mesure et qui est branchée en opposition avec la tension de sortie du second appareil mesureur d'angle, fonction du braquage de la roue extérieure. Le dispositif de traitement déterminée le zéro des valeurs ou ten-- sions de sortie des deux appareils mesureurs d'angle. Quatre autre appareils mesureurs d'angle, équipés de pendules ou d'autres éléments de mesure déterminant la verticale, sont logés dans deux groupes de mesure, qui sont montés de façon connue sur les roues avant et également équipés avec les appareils mesureurs d'angle pour la détermination des valeurs de pincement. Deux de ces appareils mesu- reurs d'angle sont disposés de façon que la direction du-mouvement de leur pendule soit perpendiculaire à la direction de marche du véhi- cule et ces capteurs d'angle servent à la détermination du carrossage. Les deux autres appareils mesureurs d'angle supplémentaires sont dis- posés de façon que leur pendule soit mobile dans un plan décalé de 90 par rapport aux plans des capteurs d'angle de carrossage, c'est-à- dire que la direction du mouvement des pendules de ces appareils mesureurs d'angle est parallèle à la direction de marche du véhicule. Les tensions de sortie des quatre appareils mesureurs d'angle supplé- mèntaires varient lors d'un mouvement de braquage des roues avant, par suite de la variation de position du pivot de fusée ou du pivot de roue. Le dispositif de traitement traite ces signaux de sortie avec les signaux ou tensions de sortie variables des appareils mesu- reurs d'angle incorporés aux appuis tournants, tels que des poten- tiomètres à magnétorésistance. Le dispositif de traitement détermine la chasse ou l'inclinaison du pivot a partir des variations des tensions de sortie des capteurs d'angle équipés de pendules, entre deux angles de braquage déterminés des roues avant, les signaux de sortie des premiers capteurs d'angle cités (potentiomètres a magnéto- résistance) permettant de fixer l'angle de braquage des roues avant. Les valeurs calculées sont alors mémorisées pour affichage. Outre les interrupteurs et les deux appareils indicateurs d'angle de l'art antérieur, d'autres éléments sont montés sur la platine ou le panneau d'affichage du bottier indicateur. Il s'agit d'abord d'un interrupteur général pour la mise en service des trois mesures regrou- pées: angle différentiel de pincement, chasse et inclinaison du pivot. Deux flèches sont en outre prévues, qui indiquent a l'opérateur le sens de braquage et sont commandées par un circuit logique contenu dans le dispositif de traitement. Une lampe témoin est également com- mandée par le circuit logique et indique en s'allumant que toutes les valeurs de mesure sont saisies. Il est enfin possible de prévoir un commutateur à trois positions, qui permet d'appeler les valeurs mémo- risées sur les sorties du dispositif de traitement et de les affi- cher. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous d'un exemple de réalisation et des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est la vue en plan schématique des roues de l'essieu avant d'un véhicule avec le dispositif de mesure de la position de roues selon l'invention; les figures 2a et 2b représentent le schéma synoptique du dispositif de traitement simplement indiqué sur la figure 1; la figure 3 est l'élévation arrière de la roue avant droite et des pièces auxquelles elle est reliée; et la figure 4 est l'élévation latérale de la roue avant représentée à la figure 3 et des dispositifs auxquels elle est reliée. Les figures t, 3 et 4 représentent deux roues avant 5, 6 et l'essieu avant 13 d'un véhicule. Les roues avant 5, 6 sont placées chacune sur un appui tournant 3 ou 4, équipé d'un appareil mesureur d'angle ou capteur d'angle 1 ou 2, constitué par des potentiomètres à magnétorésistance. Des appareils mesureurs d'angle ou capteurs d'angle 7, 8, 11 et 12, équipés d'un pendule, sont montés sur la roue avant 5 ou 6 à l'aide de dispositifs de fixation connus. La direction du mouvement du pendule des capteurs d'angle 7 et 8 est perpendiculaire à la direction du véhicule 9, comme l'indiquent des flèches au-dessus des capteurs d'angle 7 et 8. La direction du mou- vement du pendule des capteurs d'angle Il et 12 est par contre paral- lèle à la direction du véhicule 9, comme l'indiquent également des flèches. Les figures 3 et 4 illustrent la direction du mouvement des pendules. Le pendule du capteur d'angle 8 oscille dans un plan paral- lèle au plan de la figure 3 et perpendiculaire à celui de la figure 4. Le pendule du capteur d'angle 12 oscille dans un plan parallèle au - plan de la figure 4. Les capteurs d'angle 1, 2, 7, 8, 11 et 12 sont reliés chacun par des lignes à un dispositif de traitement électronique 10, dont les détails sont représentés sur les figures 2a et 2b, et reliés entre eux conformément au marquage. La figure 2 représente en outre un interrupteur général SI, des- tiné à la mesure des différences de pincement, de la chasse et de l'inclinaison du pivot, et en aval duquel sont branchées une mémoire Sp6 et une mémoire Sp7. La mémoire Sp6 est branchée entre le capteur d'angle 1 et un étage calculateur R6 directement relié à ce dernier, et la mémoire Sp7 est branchée entre le capteur d'angle 2 et un étage calculateur R7, directement relié à ce dernier. Un interrupteur ana- logique S10 est monté en aval de l'étage calculateur R6. Un interrup- teur analogique S9 et un opérateur de commutation G18 pour -23 sont en outre branchés en aval de l'étage calculateur R7. Des opérateurs de commutation G18 (pour +10 ), G19 (pour -10 ), G20 (pour -20 ) et G21 (pour -23 ), ainsi qu'un interrupteur analogique S12 sont branchés en aval de la sortie de l'interrupteur analogique S10. Un circuit logique L, branché entre les opérateurs de commutation G21 et G8, alimente 248463Ä les flèches témoins P 3, P 13 et une lampe verte 37. Une ligne reliant les interrupteurs analogiques S9 et S1O est en outre reliée aux con- nexions du circuit logique L, des flèches témoins P3, P13 et de la lampe verte 37. Comme dans le cas de l'interrupteur analogique S10, des opérateurs de commutation G15 (pour -20 ), G16 (pour -10 ) et G17 (pour + 10 ), ainsi qu'un interrupteur analogique Sll également relié à l'opérateur de commutation G20, sont branchés en aval de l'interrupteur analogique S9. Deux mémoires Sp27 et Sp29 sont branchées en aval de l'opérateur de commutation G16. Deux mémoires Sp28 et Sp3O sont de même branchées en aval de l'opérateur de commutation G17. Deux mémoires Sp3i et Sp33 sont en outre branchées en aval de l'opérateur de commutation G18. Deux mémoires Sp32 et Sp34 sont enfin branchées en aval de l'opérateur de commutation G19. Entre la mémoire Sp27 et la mémoire Sp28 se trouve un étage calculateur R27, directement relié aussi au capteur d'angle 8. Entre la mémoire Sp3O et la mémoire Sp29 se trouve de même un étage calculateur R29, directement relié aussi au capteur d'angle 12. Un étage calculateur R31, branché entre la mémoire Sp3i et la mémoire Sp32, est-relié directement au capteur d'angle 11. Un étage calculateur R33, branché entre la mémoire Sp33 et la mémoire sp34, est de même relié directement au capteur d'angle 7. Une mémoire Sp35 ou Sp36 est en outre branchée en aval de l'interrupteur analogique Sll ou S12. Les mémoires Sp36, Sp34, Sp32, Sp30, Sp28 et Sp35 sont enfin reliées aussi aux sorties Ai a A6. Le fonctionnement du montage représenté aux figures 2a et 2b est décrit ci-dessous, dans l'hypothèse o les roues se trouvent initiale- ment dans la position de marche "en ligne droite". L'interrupteur général Si est d'abord placé sur la position de mesure de la différence de pincement, de chasse et d'inclinaison du pivot. Les flèches P3, P13 sont ainsi commandées de façon que la flèche P3 dirigée vers la droite soit branchée et s'allume. Les mémoires Sp6.et Sp7 sont en outre ajustées de façon que les étages cal- culateurs R6 et R7 délivrent chacun une tension de sortie nulle. L'opérateur tourne ensuite le volant vers la droite, dans le sens Indiqué par la flèche P3. Les tensions de sortie des capteurs d'angle 1 et 2 varient alors, la tension du capteur 2 devenant négative et celle du capteur 1 positive. Les mémoires Sp6 et Sp7 conservent leur valeur ou demeu- rent stables, de sorte que la variation de la tension de sortie de l'étage calculateur R6 ou R7 est analogue à la variation de la tension du potentiomètre à magnétorésistance. Lorsque la tension du capteur d'angle 2 atteint une valeur cor- respondant à un angle de braquage de -23 , l'opérateur G 8 (-23 ) commute le circuit logique L, de sorte que la flèche P3 s'éteint et la flèche P13 est branchée ou s'allume. Les interrupteurs analogiques S9 et S10 sont commandés en même temps que la flèche P13. Ces interrupteurs analogiques S9 et S10 libèrent alors la tension de sortie des capteurs d'angle 1 et 2 pour tous les opérateurs de commutation G15-G21 en aval et les interrupteurs analogiques Sll et S12. L'opérateur tourne alors le volant dans le sens indiqué par la flèche P13. Il en résulte une augmentation de la tension de sortie du capteur d'angle 2 et une diminution de la tension-de sortie du capteur d'angle 1. Lorsque la tension du capteur d'angle 2 atteint une valeur cor- respondant à un angle de braquage de -20 , l'opérateur de commutation G15 (-20 ) branche l'interrupteur analogique S12 et la valeur instan- tanée de la tension du capteur d'angle 1 est introduite dans la mémoire Sp36. Lorsque la tension du capteur d'angle 2 atteint ensuite une valeur correspondant à un angle de -10 , l'opérateur de commutation G16 branche les mémoires Sp27 et Sp29, dans lesquelles sont désormais mémorisées les tensions de sortie des capteurs d'angle 8 et 12. Les valeurs de ces mémoires ne varient ensuite plus. Le capteur d'angle 1 atteint alors une valeur correspondant à un angle de +10 . L'opérateur de commutation G18 (+100) branche alors les mémoires Sp3i et Sp33, afin d'y stocker les valeurs délivrées par les capteurs d'angle 11 et 7. Ces mémoires Sp31 et Sp33 ne varient également plus. Le capteur d'angle 1 délivre enfin une tension correspondant à un 248463a angle de -10 et l'opérateur de commutation G19 (-100) branche les mémoires Sp32 et Sp34, afin qu'elles mémorisent les tensions de sortie des étages calculateurs R31 et R33. Cette tension est la dif- férence entre la tension de la mémoire Sp3l ou Sp33 et la tension du capteur d'angle 11 ou 7. Le capteur d'angle 2 délivre alors une tension correspondant à un angle de braquage de +100 et l'opérateur de commutation G17 (+100) délivre l'instruction de mémorisation des tensions de sortie des étages calculateurs R27 et R29 dans les mémoires Sp28 et Sp3O. Cette tension est la différence entre la tension de la mémoire Sp27 ou Sp29 et la tension du capteur d'angle 8 ou 12. Le capteur d'angle 1 délivre ensuite une tension correspondant à un angle de -20 et l'opérateur de commutation G20 attaque l'inter- rupteur analogique Sll. La valeur délivrée a cet instant par le cap- teur d'angle 2 est transmise a la mémoire Sp35. Lorsque le capteur d'angle 1 délivre une tension correspondant à un angle de -23 , l'opérateur de commutation G21 (-23") se branche et le circuit logique L s'inverse de façon & éteindre la flèche P13 et allumer la lampe verte 37. Cette dernière indique que l'opération de mesure est terminée. Les valeurs mesurées sont alors disponibles sur les sorties Al à A6 et peuvent être appelées selon besoin dans les mémoires corres- pondantes. Une nouvelle rotation du volant en particulier n'exerce aucune influence sur les valeurs enregistrées dans les mémoires. La mémoire Sp35 stocke l'angle que prend la roue avant droite quand la roue avant gauche présente un angle de -20". Cette valeur mesurée est disporible.sur la sortie A6. La mémoire Sp36 stocke l'angle que prend la roue avant gauche quand la roue avant droite présente un angle de -20 . Cette valeur mesurée est disponible sur la sortie Ai. Un circuit calculateur peut aussi être branché en amont des mémoires Sp35 et Sp36, de façon à stocker dans les mémoires non pas les valeurs absolues, mais la dif- férence des valeurs déterminées pour un angle de braquage droit ou gauche. La mémoire Sp28 stocke la valeur de la chasse de la roue avant droite, c'est-à-dire la variation du capteur d'angle 8 pour un bra- quage de -10 à +100 de la roue avant droite. Cette valeur est dispo- nible sur la sorite A5. La mémoire Sp3O stocke la valeur de l'inclinaison du pivot de la roue avant droite, c'est-à-dire la variation du capteur d'angle 12 pour un braquage de -1O à +10 de la roue avant droite. Cette valeur est disponible sur la sortie A4. La mémoire Sp34 stocke la valeur de la chasse de la roue avant gauche, c'est-à-dire la variation du capteur d'angle 7 pour un bra- quage de +10 à -10 de la roue avant gauche. Cette valeur est dispo- nible sur la sortie A2. La mémoire Sp32 stocke enfin la valeur de l'inclinaison du pivot de la roue avant gauche, c'est-à-dire la variation du capteur d'angle 11 pour un braquage de +10 à -10 de la roue avant gauche. Cette valeur est disponible sur la sortie A3. Les sorties Ai à A6 peuvent être reliées au panneau d'affichage d'un visuel ou à deux visuels, montés de préférence à proximité des flèches P3, P13 et de la lampe verte 37. Il est enfin possible de prévoir un commutateur à trois positions, afin d'appeler les valeurs mémorisées sur les sorties du dispositif de traitement et de les afficher. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. Revendications 1. Dispositif de mesure de la position de roues, comportant des appareils mesureurs d'angle avec un dispositif de traitement élec- tronique en aval, et caractérisé en ce qu'un premier et un second appareil mesureur d'angle (1, 2) sont montés sur un appui tournant gauche ou droit (3, 4) et délivrent chacun un signal indiquant l'angle de braquage des roues avant (5, 6) au dispositif de traite- ment (10), pour la dét ermination de l'angle différentiel de pince- ment; un troisième et un quatrième ainsi qu'un cinquième et un sixième appareil mesureur d'angle (7, 8; 11, 12) sont montés de même sur la roue avant gauche ou droite (5, 6); et le dispositif de trai- tement détermine la chasse de la roue avant gauche ou droite (5, 6), à partir des variations des signaux de sortie du premier et du troi- sième ou du second et du quatrième appareil mesureur d'angle (1,7; 15. 2, 8), et l'inclinaison du pivot de la roue avant gauche ou droite (5, 6), à partir des variations des signaux de sortie du premier et du cinquième ou du second et du sixième appareil mesureur d'angle (1, 11; 2, 12), afin de déterminer l'angle différentiel de pincement, la chasse et l'inclinaison du pivot en une seule opération de mesure. 2. Dispositif de mesure selon revendication 1, caractérisé en ce que le troisième et le quatrième appareil mesureur d'angle (7, 8) sont réalisés de façon que leurs signaux de sortie, sur la position de marche en ligne droite des roues, permettent de déterminer le car- rossage de la roue avant gauche ou droite. 3. Dispositif de mesure selon revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de traitement comprend des opérateurs de commutation (G8, G15 à G21), commutables en fonction de la tension de sortie du premier et du second appareil mesureur d'angle (1, 2). 4. Dispositif de mesure selon revendication 1, caractérisé par le branchement d'une mémoire (Sp6, Sp7), d'un étage calculateur (R7, R6) et d'un interrupteur analogique (S9, S10) en aval de chaque appareil mesureur d'angle (1, 2). 5. Dispositif de mesure selon revendication.4, caractérisé par le branchement des opérateurs de commutation (G15 à G17, G18 a G21) d'une part et d'un autre interrupteur analogique (SU, S12) d'autre part - 2484632 en aval des interrupteurs analogiques (S9, S10). 6. Dispositif de mesure selon revendication 5, caractérisé en ce que les interrupteurs analogiques supplémentaires sont en outre branchés chacun en aval d'un opérateur de commutation (G15, G20). 7. Dispositif de mesure selon revendication 6, caractérisé par une mémoire (Sp 35, Sp36) branchée en aval de chacun des interrup- teurs analogiques supplémentaires (Sll, S12). 8. Dispositif de mesure selon une des revendications 1 et 2, carac- térisé en ce que les tensions délivrées par le troisième à sixième appareil mesureur d'angle (7, 8; 11, 12), pour des positions angu- laires déterminées des appareils mesureurs d'angle (1, 2), sont sto- ckées dans une mémoire correspondante (Sp27, Sp29, Sp31, Sp33). 9. Dispositif de mesure selon revendication 8, caractérisé par le branchement d'un étage calculateur (R27, R29, R31, R33) en aval de chacun des troisième à sixième appareils mesureurs d'angle (7, 8; 11, 12) et de sa mémoire correspondante (Sp27, Sp29, Sp3l, Sp33). 10. Dispositif de mesure selon revendication 9, caractérisé par le branchement en aval d'une mémoire supplémentaire (Sp28, Sp30, Sp32, Sp34) en aval de chaque étage calculateur (R27, R29, R31, R33). 20. 11. Dispositif de mesure selon revendication 10, caractérisé en ce que les mémoires supplémentaires (Sp28, Sp30; Sp32, Sp34) sont reliées deux par deux à un opérateur de commutation (G17, G19). 12. Dispositif de mesure selon une des revendications 10 et 11, caractérisé en ce que les mémoires (Sp27, Sp29; Sp31, Sp33) sont reliées deux par deux à un opérateur de commutation (G16, G18). 13. Dispositif de mesure selon revendication 12, caractérisé en ce que les opérateurs de commutation (G17, G19, G16, G18), reliés aux mémoires (Sp27, Sp29, Sp3I, Sp33) ou aux mémoires supplémentaires (Sp28, Sp30, Sp32, Sp34), sont ajustés à des angles opposés (+10 , -10 ). 14. Dispositif de mesure selon une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé par deux flèches (P3, P13) et une lampe (37) que le circuit logique (L) active en fonction de la position du premier et du second appareil mesureur d'angle (1, 2). - 15. Dispositif de mesure selon une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que le circuit logique (L) est branché en aval de l'étage calculateur (R7) d'un appareil mesureur d'angle (2), par l'intermédiaire d'un opérateur de commutation (G8). 16. Dispositif de mesure selon revendication 15, caractérisé en ce que le circuit logique (L) est relié à un opérateur de commutation supplémentaire (G21). 17. Dispositif de mesure selon revendication 16, caractérisé en ce que chaque mémoire (Sp7, Sp6) en aval des deux appareils mesureurs d'angle (1, 2) est reliée à un interrupteur général (S1). 18. Dispositif de mesure selon une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisé en ce que les appareils mesureurs d'angle (1, 2) sont des potentiomètres à magnétorésistance. 19. Dispositif de mesure selon une quelconque des revendications 1 à 18, caractérisé en ce que les troisième à sixième appareils mesureurs d'angle (7, 8; 11, 12) sont équipés chacun d'un pendule.