Brevet FR2573205A1 — publié le 19860516

La présente invention a pour objet un appareillage pour l'équilibrage d'une roue montée de véhicule automobile. Un tel appareillage comprend, de manière connue, et selon la figure 1, un capteur de vibrations 1 placé au voisinage de la roue 2 d'un véhicule automobile 3 sous un élément de suspension de celui-ci, ce capteur étant réuni par une connexion 23 à un circuit électronique de mesure situé a l'intérieur d'un chariot mobile 22. Soit le moteur du véhicule permet de lancer la roue a équilibrer (si la roue a équilibrer est une roue motrice) soit un moteur 24 entraîne une poulie 14 qui, appliquée sur le pneumatique 5 de la roue 2, permet de lancer celle-ci. Le circuit électronique de mesure comprend en général un amplificateur relié au capteur, un filtre relié à l'amplificateur, un converti.sseur analogique-numérique relié au filtre et des moyens de traitement numérique reliés au convertisseur.Ces moyens comprennent essentiellement une unité centrale de traitement a microprocesseur. L'appareil représenté comprend encore, une source lumineuse 11 et un photodétecteurl2, tous deux disposés en regard du pneumatique 5 de la roue a équilibrer , un élé- ment réflecteur 4 (par exemple un adhésif catadioptrique) est fixé sur le pneumatique, pendant la durée de la mesure, de telle sorte qu'une fois par tour, une partie du rayonnement lumineux émis par la source 11 se réfléchit sur l'élément réflecteur 4 et vient frapper le photodétecteur 12. Ce dernier émet ainsi une impulsion par tour de roue, ce qui permet aux moyens de traitement numérique de connaître la vitesse de rotation de la roue. La figure 3 montre la face avant du bloc électronique. L'afficheur 7 donne la masse a fixer sur la roue. L'indicateur 19 définit la place de cette masse par rapport au réflecteur, selon, par exemple, un repérage horaire (6 signifiant que, après avoir positionné le réflecteur au point bas il faut mettre la masse au point haut). Le bouton 15 permet de déclencher la mesure et le bouton 6 de régler la sensibilité du circuit de mesure. Bien que donnant satisfaction a certains égards, ces dispositifs présentent des inconvénients. En effet, le signal délivré par le capteur 1 est très perturbé par les vibrations parasites des éléments tournant autres que la roue à équilibrer, tels que:cardans, moteur du véhicule, dispositif de lancement de la roue, etc... De plus, la vitesse de rotation de la roue n'est pas connue avec certitude, car elle dépend soit de la vitesse du moteur du véhicule, soit du rayon du cercle de contact entre le pneumatique et la poulie de lancement. Le filtre passe-bande étant déterminé une fois pour toute, il n'est pas forcément centré sur la fréquence instantanée de rotation de la roue. Par ailleurs, cette fréquence peut être croissante ou décroissante si l'on désire obtenir des informations pendant la phase d'accélération ou de décélération. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients. Ce but est atteint par l'utilisation, selon l'invention, dans le circuit électronique, d'un filtre qui est du type de ceux qui effectuent un filtrage a une fréquence particulière déterminée par la fréquence d'un signal pilote qui leur est appliqué. Dans le cas où le codeur est constitué par un photodétecteur, celui-ci est suivi d'un multiplicateur de fréquence par n, n étant un nombre entier supérieur ou égal a 1. Ce multiplicateur délivre donc un signal formé de n impulsions par tour de roue et c4 est ce signal qui est appliqué au filtre dont il constitue le signal pilote. Le filtre se trouve ainsi asservi à la vitesse de rotation de la roue. Mais d'autres moyens (magnétique, mécanique, etc.. sont possibles que l'on désignera plus loin sous le terme de codeur. De préférence, le filtre utilisé dans 1 'inven- tion est un filtre de commutation de capacités. De toute façon, les caractéristiques de l'in vention apparaîtront mieux après la description qui suit, d'exemples de réalisation donnés a titre explicatif et nullement limitatif. Cette description se réfère a des dessins annexés sur lesquels La Figure 1, déjà décrite, illustre l'organisation générale d'un appareillage d'équilibrage de roue montée de véhicule automobile. La figure 2, déja décrite, montre le dispositif optoélectronique de repérage. La figure 3, déjà décrite, représente le panneau avant du bloc contenant le circuit électronique. La figure 4 représente les moyens utilisés selon l'invention. Le circuit représenté sur la figure 4 comprend un amplificateur 9 relié au capteur, cet amplificateur ayant un gain réglable par le biais d'un circuit 18, un filtre 30 relié à l'amplificateur, un convertisseur analogiquenumérique 16 relié au filtre, des moyens de traitement numérique relié au convertisseur et comprenant une unité centrale de traitement 17, un circuit déclencheur de mesure 29 et un afficheur 7. Le circuit représenté comprend encore une source lumineuse 11 (travaillant par exemple dans le proche infrarouge) et un photodétecteur 12 disposés en regard du pneumatique 5 de la roue a équilibrer. Le photodétecteur 12 émet une impulsion 27 à chaque tour de roue. Ce photodétecteur est relié à l'unité central 17 par un circuit interface 31. Cette unité connaît ainsi la vitesse de rotation de la roue. Selon une autre variante, on supprime la source lumineuse 11 et on remplace le photodétecteur 12 par un capteur magnétique détectant le passage d'un corps magnétique placé sur la roue a la place du réflecteur 4 de façon à délivrer une impulsion 27 a chaque tour de roue. Selon une autre variante on remplace la source lumineuse 11, le photodétecteur 12 et le réflecteur 4, par un codeur en contact avec la roue, et délivrant p impulsions n a chaque tour de roue, p étant un nombre entier. p Selon l'invention, le filtre 30 est du type de ceux qui effectuent un filtrage a une fréquence particulière déterminée par la fréquence d'un signal pilote qui leur est appliqué. Par ailleurs, le photodétecteur 12 est suivi d'un mutiplicateur de fréquence 13, par un no*reedinrsqs rieur ou égal a 1. Ce multiplicateur 13 possède une sortie qui délivre un signal 28 formé de n impulsions par tour de roue. Ce signal est appliqué au filtre 30 dont il constitue le signal pilote. Le filtre 30 se trouve donc asservi å la vitesse instantanée de rotation de la roue et ainsi, quelle que soit cette vitesse, il est bien adapté et n'apporte aucune variation d'atténuation ni de déphasage. Le signal filtré 26 est ensuite aiguillé vers le convertisseur analogique numérique 16, lequel fournit un échantillon numérique à l'unité centrale 17. Le circuit 29 donne l'ordre à l'unité centrale 17 de mémoriser ces échantillons. La fréquence d'échantillonnage est commandée par l'unité centrale 17 qui la détermine a partir de la fréquence du signal 27 délivré par le photodétecteur 12. L'unité centrale 17 calcule ensuite la valeur du balourd et sa position angulaire. Ces résultats sont affi chés sur les indicateurs 7 et 19 représentés sur la figure 3. Le circuit de déclenchement 29 est commandé, soit par le bouton 15, soit directement par le dépassement d'un seuil de fréquence du signal 27. Quant au filtre 30, qui est par exemple a commutation de capacités, il s'agit d'un circuit intégré monolithique que llon trouve dans le commerce. Il possède des résistances pour ajuster son gain et sa sélectivité. Une entrée du circuit reçoit la fréquence pilote fp ; la fréquence centrale de filtrage fo est telle que fo = fp/n. Le nombre n dépend du filtre. il peut d'ailleurs être égal a 1, auquel cas évidemment le multiplicateur de fréquence est inutile, le filtre étant alors piloté a la fréquence fo. La sélectivité (c'est-à-dire le rapport de la bande passante a la fréquence centrale) qui peut etre obtenue avec de tels filtres est excellente (0,1 par exemple) avec un filtre du type BUTTERWORT fonctionnant au quatrième ordre. Dans le cas d'utilisation d'un codeur délivrant directement n impulsions, il est évident que le multiplicateur est supprimé. Une variante consiste à utiliser un codeur en contact avec la roue. Ce codeur délivre une tension ou un courant qui est soit proportionnel à la vitesse, soit proportionnel à la position de la roue. Un derivateur électronique est nécessaire pour fournir une tension ou un courant proportionnel à la vitesse de la roue. Le filtre utilisé est toujours du type de ceux qui effectuent un filtrage à une fréquence particulière déterminée soit par la tension, soit par le courant d'un signal pilote qui lui est appliqué. REVENDICATIONS 1") - Appareillage pour l'équilibrage d'une roue (2) de véhicule automobile, permettant de déterminer l'importance et la position de la masse à rapporter sur cette roue pour l'équilibrer, cet appareillage comportant un dispositif (14-24) pour le lancement de la roue à équilibrer, un capteur (1) de vibration destiné a être placé au voisinage de celle-ci sous un élément de suspension du véhicule, un circuit électronique de mesure (7) relié au capteur, ce circuit comprenant un amplificateur (9) relié au capteur, un filtre (30) relié à l'amplificateur, un convertisseur analogique-numérique (16) relié au filtre, des moyens de traitement numérique relié au convertisseur et comprenant une unité centrale de traitement (17) et un afficheur numérique (7) , cet appareil comprenant encore un codeur sensible au mouvement de la roue et délivrant au moins une impulsion par tour de roue, ce codeur étant relié aux moyens de traitement numérique (17) auxquels il indique la vitesse de rotation de la roue, cet appareillage étant caractérisé par le fait que le filtre (30) est du type de ceux qui effectuent un filtrage à une fréquence particulière déterminée par la fréquence d'un signal pilote qui leur est appliqué et par le fait que le signal délivré par le codeur est appliqué au filtre (30) dont il constitue le signal pilote. 2") - Appareillage selonlarevendication 1, caractérisé par le fait que le filtre (23) est un filtre à commutation de capacités. 3 ) - Appareillage selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le codeur est consitué par une source lumineuse (11) et un photodétecteur (12) disposés en regard du pneumatique (5) de la roue à équIlibrer, un élément réflécteur (4) étant fixé sur ce pneumatique pendant la durée de la mesure de manière telle qu'une fois par tour, une partie du rayonnement lumineux émis par la source (11) se réfléchisse sur l'élément reflec- teur (4) et vienne frapper le photodétecteur (12), lequel émet ainsi une impulsion par tour de roue, le photodétecteur étant relié aux moyens de traitement numérique (17), et par le fait que le photodétecteur (12) est suivi drun multiplicateur de fréquence par n (13), n étant un nombre entier- au moins égal à 1, ce multiplicateur ayant une sortie qui délivre un signal formé de n impulsions par tour de roue, ce signal étant appliqué au filtre (30) dont il constitue le signal pilote. 4 ) - Appareillage selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le codeur est constitué par un capteur magnétique détectant le passage d'un corps magnétique placé sur la roue, ce capteur émettant ainsi une impulsion par tour de roue, le capteur magnétique étant relié aux moyens de traitement numérique (17) auxquels il indique la vitesse de rotation de la roue, et par le fait que le capteur magnétique est suivi d'un multiplicateur de fréquence par n (13), n étant un nombre entier au moins égal a 1, ce multiplicateur ayant une sortie qui délivre un signal formé de n impulsions par tour de roue, ce signal étant appliqué au filtre (30) dont il constitue le signal pilote. 5 ) - Appareillage selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le codeur est en contact avec la roue a équilibrer et délivre p impulsions par tour de roue, ce codeur étant relié aux moyens de traitement numérique (17) auxquels il indique la vitesse de rotation de la roue, et par le fait que le codeur est suivi d'un multiplicateur de fréquence par n , pn étant un p 'p nombre entier au moins égal a 1, ce multiplicateur ayant une sortie qui délivre un signal formé de n impulsions par tour de roue, ce signal étant appliqué au filtre (30) dont il constitue le signal pilote. 6 ) - Appareillage selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le codeur est en contact avec la roue a équilibrer et que ce codeur délivre une tension ou un courant soit proportionnel à la vitesse, soit proportionnel à la position de la roue et comprenant dans ce dernier cas un dérivateur électronique fournissant une tension ou un courant proportionnel à la vitesse, le codeur étant relié aux moyens de traitement numérique (17) auxquels il indique la vitesse de rotation de la roue et par le fait que le signal de vitesse est appliqué au filtre (30) dont il constitue le signal pilote.