Brevet FR2584347A1 — publié le 19870109

La présente invention est relative au gonflage de pneumatiques pour véhicules notamment automobiles, et concerne un procédé pour la mise automatique à la pression désirée et un dispositif pour sa mise en oeuvre. Les statistiques montrent que près de 18 Ó des accidents automobiles graves ont pour origine un mauvais gonflage des pneumatiques. En dehors des négligences dues aux usagers, il faut remarquer qu'au niveau des stations services, il n'est pas fait d'efforts particuliers pour remédier à cette hétacombe. Le poste gonflage, quand il existe, est le plus souvent relégué dans un recoin mal pratique à atteindre et en plein vent. De plus, depuis l'abandon quasi-général des pressiomètres à colonnes de mercure, il est fait usage de manomètres à tube de BOURDON qui sont très loin d'avoir les qualités de précision et de robustesse de leurs prédécesseurs. Il s'agit en général d'appareils de petite dimension, aux graduations rapprochées et peu lisibles dont l'échelle de mesure n'est pas adaptée à l'usage qui en est fait puisque par suite des pressions élevées nécessitées par les ponts de levage utilisés pour l'entretien des véhicules, l'air comprimé est distribué au poste de gonflage sous ces mêmes pressions, généralement de 9 à 10 bars d'où l'obligation de disposer de manomètres les supportant, donc gradués au moins jusqu'à cette valeur, voire jusque 15 bars comme rencontré fréquemment. Or, les pneumatiques des véhicules les plus courants se gonflent à des pressions contenues dans un éventail de 1,5 à 2,5 bars et il est important de remarquer qu'avec l'allègement général des automobiles, on est maintenant en dessous de 2 bars pour la majorité de celles-ci. Les manomètres sont donc utilisés dans le premier quart de leur échelle, voire moins, c'est-à-dire dans une zone où leur précision est très médiocre comme leurs fabricants le spécifient dans leurs notices techniques. Ajoutons que malgré la protection caoutchoutée dont les manomètres sont en général munis, les chutes et les chocs qui sont leur lot quotidien n'arrangent pas les choses. Ze même leur absence de compensation en température nuit-elle encore à cette imprécision. Aussi relève-t-on des différences considérables entre les valeurs lues et les valeurs réelles. Il en résulte des sous-gonflages, des sur-gonflages et des déséquilibres de pression entre les roues droite et gauche, et il n'est pas rare de constater des erreurs de 3 à 4 décibars pour un pression nominale de 2 bars. Ce sont ces anomalies de gonflage qui sont à l'origine des accidents évoqués plus haut. On peut obvier à ces inconvénients en se dotant d'une instrumentation assez précise et fiable pour contrôler la montée en pression du pneumatique jusqu'à la valeur choisie. La mise en oeuvre et le contrôle de cette montée en pression exige des capteurs et une électronique très complexes pour prendre en compte d'une part les réactions dues à l'écoulement de l'air comprimé le long d'un circuit souvent fort long (plusieurs dizaines de mètres dans certaines stations, et variable avec chacune d'elles) et d'autre part, les différences importantes de débit et decquan tité d'air nécessaire au gonflage de pneumatiques de tailles diverses comme le sont aussi les pressions de départ et celles à atteindre. Même avec un microprocesseur puissant, une optimisation parfaite est quasi-impossible à atteindre et des interruptions de gonflage restent nécessaires. Il faut en effet attendre la stabilisation du flux dans le circuit pour effectuer des mesures précises indispensables à l'élaboration des signaux de commande. L'opération est donc très longue. Ajoutons que de toute façon le micro-processeur ne pourrait tenir compte dans sa programmation des perturbations entrainées par l'utilisation aléatoire des autres appareils à air comprimé de la station, lesquels sont assez nombreux : ponts, visseuses de roues, graissage sous pression, soufflettes de dépoussiérage ... Cette solution entraine en définitive un surcroit hors de mesure avec l'amélioration de précision obtenue, avec en plus une assez un grande probabilité de pannes et service d'entretien nécessitant un person- nel très spécialisé que l'on ne sait guère trouver que dans des laboratoires d'études et d'essais. La présente invention vise à s'affranchir de ces contraintes et insuffisances en proposant un procédé de gonflage automatique de pneumatiques à la pression désirée ainsi qu'un dispositif pour sa mise en oeuvre. Les caractères techniques de l'invention qui font l'objet des revendications ainsi que certains avantages apparaitront à la lumière de la description qui suit et pour l'intelligence de laquelle on se référera à la figure unique du dessin qui représente sous forme de schéma fonctionnel un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Selon l'invention, le gonflage d'un pneumatique n'est pas opéré par montée continue de la pression jusqu'à la valeur nominale affichée correspondant en principe à la valeur requise comme il est connu de l'état de la technique commenté plus haut, et pour les raisons évoquées, Au contraire, le gonflage est poursuivi au-delà du moment où la pression théorique affichée correspond à la pression finale désirée. Pour des pneumatiques de véhicules automobiles usuels, le dépassement de pression sera avantageusement de l'ordre de 1 à 2 Ó sans qu'aucune précision significative soit nécessaire à ce stade, ce qui permet dans cette phase un gonflage ou plutôt un sur-gonflage extrêmement rapide.On opère ensuite un dégonflage lent, donc exempt de fluctuations brutales, permettant un contrôle extrêmement plus précis de la pression effective dans le pneumatique jusqu'à l'obtention de la valeur désirée, qui correspond alors, à la précision des organes de mesure près, à la pression effective dans le pneumatique. Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé est intercalé entre, en amont, une source d'air comprimé 1 suivie d'un régulateur de pression 2, et, en aval, un tuyau de raccordement 3 à la valve d'un pneumatique à gonfler, ces organes pouvant être de type usuel. Il comprend, entre le régulateur de pression 2 et le tuyau 3 une électro-vanne de gonflage 4 en aval de laquelle sont montés en dérivation, un capteur de pression 5, avantageusement compensé en température, une électro-vanne de dégonflage 6 et une soupape de sécurité 7. L'électro-vanne de dégonflage 6 et la soupape de sécurité 7 sont pourvues d'évacuations vers l'atmosphère, figurées respectivement par 8 et 9 Les signaux du capteur de pression 5 sont envoyés respectivement à une électronique de gonflage 11 et une électronique de dégonflage 12, de préférence par l'intermédiaire d'un dispositif de temporisation 10 sur lequel il sera revenu ultérieurement. Les électroniques de gonflage 11 et de dégonflage 12 commandent respectivement le fonctionnement des électro-vannes de gonflage 4 et de dégonflage 6. Un dispositif de commande et de sélection de pression 13 de gonflage des pneumatiques, par exemple un clavier à touches permettant le choix de pressions échelonnées par 0,1 bar dans la gamme usuelle de 1,3 à 3,2 bars, et dont le circuit électronique associé est compensé en température, est relié respectivement aux électroniques de gonflage 11 et de dégonflage 12. Le signal délivré par le capteur 5 est constamment comparé dans les électroniques 11 et 12 à celui envoyé par le dispositif de sélection 13 et selon le sens du déséquilibre détecté, l'électronique concernée 11, 12 agit sur l'électro-vanne associée de gonflage 4 ou de dégonflage 6. Le procédé et le dispositif qui viennent d'être décrits succinctement ne nécessitent pour les organes électroniques qu'une logique simplifiée, car lors de l'opération finale de dégonflage, on se trouve toujours dans les mêmes conditions de mesure, car l'.électro-vanne de gonflage 4 étant alors fermée, il ne reste dans le circuit de l'air comprimé que quatre éléments - 1'électro-vanne de dégonflage 6 qui, compte tenu de la très faible quantité d'air à évacuer 8, peut être choisie à très faible débit,d'où l'absence de perturbations, - le capteur de pression 5 qui peut être qualifié d'inerte car pour des variations de pression si faibles, il n'y a pas de variation de volume de sa chambre qui soit mesurable, - le pneumatique dont le sur-gonflage est typiquement de 1 à 2 % de la pression à atteindre, - le tuyau de raccordement 3, de longueur constante et dont la nature et la souplesse tendent à régulariser encore le faible flux de retour qui le traverse lorsque l'électro-vanne de dégonflage 6 est activée 12. Dans ce circuit dont les caractéristiques dimensionnelles sont invariables et le flux d'air quasi-constant et sans à-coups, on se trouve dans des conditions idéales de mesure et la précision atteinte est exceptionnelle par rapport à l'état de la technique (quelques milli-bars) ceci avec une logique de commande 11 à 13 extrêmement simple ne comportant que quelques circuits C.MOS ordinaires avec quelques portes NON-ET à deux entrées ou inverseurs, un comparateur et une bascule. Ce procédé et ce dispositif offrent un avantage supplémentaire au cas où la pression du pneumatique serait au départ supérieure à celle désirée car il y aura dégonflage et mise à la pression correcte, ce qui ne serait pas le cas avec un dispositif de gonflage seul. Or, cette situation n'est pas improbable puisqu'il est d'usage courant de surgonfler les roues de secours, et après crevaison, un dégonflage peut s'avérer utile. Lors du branchement du tuyau de raccordement à la valve du pneumatique, il s'avère que certains utilisateurs, et encore plus certaines utilisatrices, particulièrement en hiver où ils portent des gants, éprouvent quelques difficultés et doivent s'y reprendre à plusieurs fois, ce qui provoque des excitations multiples du capteur 5 qui délivre des signaux anormaux risquant de perturber la logique de commande. Ctest pourquoi un dispositif de retardement ou temporisation 10 peut être ajouté entre le capteur 5 et les électroniques de commande 11, 12 des électro-vannes 4, 6. Cette temporisation 10 n'autorise le transfert de l'information du capteur 5 vers les électroniques 11, 12 par exemple, que 3 secondes après disparition de la dernière excitation anormale du capteur 5, c'est-à-dire avec un délai suffisant pour que tous les paramètres impliqués au niveau de ce capteur 5 soient stabilisés. Par ailleurs, certains dispositifs de sécurité peuvent être prévus en cas de panne de l'électronique, de coupure du secteur électrique ou de défectuosité de la bobine d'excitation de l'élecLro-vanne de gonflage 4, celle-ci peut se fermer automatiquement, isolant la source d'air comprimé du pneumatique à gonfler évitant son éclatement. En outre, l'électronique peut être conçue pour fermer l'électro-vanne de gonflage 4 si la pression du pneumatique atteint une valeur excessive, 3,4 bars par exemple. Cet ensemble de protections élimine tous risques d'explosion d'un pneumatique puisqu'en statique et sous charge normale, ceux-ci tiennent au minimum 5 à 6 bars dans les qualités les plus ordinaires. Un écran de contrôle peut également être prévu pour confirmer par le nombre qu'il affiche lors de l'enfoncement d'une touche du dispositif de commande et sélection 13 qu'une erreur n'a pas été commise. Chaque fois que le gonflage d'un pneumatique est terminé, il affiche laepression atteinte avec une précision qui peut être supérieure au 1420 de bar dans une gamme de température s'étendant de -20 à +650 centigrades. REVENDICATIONS 1.- Procédé pour le gonflage automatique d'un pneumatique de véhicule à la pression désirée, - caractérisé par le fait qu'il consiste, après raccordement (3) à une source d'air comprime (1), à gonfler rapidement (4) le pneumatique jusqu'à une pression supérieure à la pression désirée, puis à dégonfler lentement (6) ce pneumatique jusqu'à l'obtention d'une pression mesurée (5) correspondant à la pression désirée. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le gonflage rapide (4) est opéré jusqu'à une pression de l'ordre de 1 à 2 supérieure à la pression désirée. 3.- Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait que le gonflage rapide (4) n'est opéré qu'avec un cerï. tain retard (10) après le raccordement (3) du pneumatique. 4.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'on compare (5) la pression dans le raccordement (3) avec la pression désirée pour commander (11, 12) soit le gonflage rapide (4) soit le dégonflage lent (6). 5.- Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'il comprend entre une source d'air comprimé (1) et le raccordement (3) à un pneumatique, une électro-vanne de gonflage (4) et montés en dérivation entre 1'électro- vanne de gonflage (4) et le raccordement (3), un capteur de pression (5) et une électro-vanne de dégonflage (6), celle-ci étant en communication (8) avec l'atmosphère. 6.- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre entre l'électro-vanne de gonflage (4) et le raccordement (3), une soupape de sécurité (7). 7.- Dispositif selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisé par le fait qu'il comprend une électronique de gonflage (11) et une électronique de dégonflage (12) reliées au capteur de pression (5) et à un dispositif de commande et de sélection de pression (13), pour comparer la pression mesurée par le capteur de pression (5) à la pression choisie (13), et selon le sens du déséquilibre, commander le fonctionnement, soit de l'electro-vanne de gonflage (4), soit l'electro-vanne de dégonflage (6). q 8.- Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait qu'entre le capteur de pression (5) et les électroniques de gonflage (11) et de dégonflage (12) est interposé un dispositif de temporisation (10) n'autorisant le transfert de l'information de pression en provenance du capteur (5) vers les électroniques (11, 12) qu'avec un certain retard après le raccordement (3) au pneumatique.