Brevet FR2635727A1 — publié le 19900302

Procédé et dispositifs de contrôle de pression de gonflage de pneumatique d'un véhicule à l'arrêt. L'invention porte sur un procédé et des dispositifs destines à détecter un sous-gonflage des pneus d'un véhicule en utilisant les moyens de levage chargés sur le dit véhicule. De nombreuses recherches'et brevets portent sur la mesure de la pression des pneumatiques d'un véhicule en marche. On considère par contre que la mesure de la pression à l'ar rêt s'effectue à l'aide d'un simple manomètre. En fait il est rare qu'un automobiliste procède à ce type de vérification avant de rouler, et c'est la cause de nombreuses détériorations de pneumatiques, d'éclatements et souvent d'accidents. Le dégonflement rapide et l'éclatement dus à une crevaison en roulage sont relativement peu fréquents sur route à grande circulation et autoroutes. Par contre le dégonflement lent est plus fréquent du fait de l'emploi généralisé des pneus sans chambres et des pneus dits increvables. tais le risque d'accidents n'en est pas pour autant réduit car autant un conducteur peut déceler par son incidence sensible sur la tenue de route de son véhicule un dégonflement rapide, autant il lui est difficile de déceler un dégonflement lent et à fortiori un sous-gonflage intervenu pendant l'arrêt du véhicule. D'autre part il est conseillé aux automobilistes d'effectuer des haltes plus fréquentes que celles nécessitées par les pleins de carburant; aprés une halte et une fois les pneumatiques refroidis il leur est recommandé de vérifier la pression des pneumatiques ce qui est rarement fait faute de moyens mis à leur disposition sur les aires de repos et faute de moyens pratiques équipant les véhicules. L'invention vise à pallier ces lacunes par l'utilisation d'un procédé de contrôle de pression de gonflage de pneumatique d'un véhicule à l'arrêt par mesure de la déformation de l'enveloppe du dit pneumatique caractérisé en ce que la dite pression de gonflage est évaluée par la mesure de la variation de déformation de l'ensemble pneumatique-suspension provoquée par une variation de charge appliquée au dit ensemble. Selon une variante le procédé se caractérise en ce que la dite mesure de la variation de déformation consiste à mesurer la différence de déformation de deux ensembles pneumatique-suspension. Une forme du procédé et de sa variante est caractérisée en ce que la dite charge appliquée est réduite jusqu'à une charge minimale fixe. Une particularité de cette forme du procédé et de sa variante est caractérisée en ce que la dite déformation de l'ensemble pneumatique-suspension est limitée à une valeur maximale à partir de laquelle la dite variation de charge est interrompue. Une autre forme du procédé et de sa variante se caractérise par le fait que la dite charge appliquée est augmentée jusqu'à une charge maximale fixe. Une particularité de cette autre forme se caractérise par le fait que la dite déformation est réduite jusqu'à une valeur minimale à partir de laquelle la dite variation de charge est interrompue Un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé est caractérisé en ce qu'il est constitué de la combinaison : - d'au moins un appareil de levage mécanique, et/ou hydraulique et/ou pneumatique , et/ou électrique , et/ou électro-pneumatique chargé sur le dit véhicule et dont la force provoque la dite variation de charge appliquée à au moins un des dits ensembles pneumatique-suspension et sa commande; - d'appareils de mesure de la variation de la dite force; - de moyens de mesure de la dite variation de déformation avec la dite force d'au moins un des dits ensembles; - d'au moins un dispositif indicateur de pression de gonflage d'au moins un pneumatique. Une forme du dispositif est caractérisée en ce que les dits moyens de mesure de variation de déformation d'un seul ensemble se limitent à un appareil de mesure de variation de débattement d'un dit appareil de levage. Une autre forme du dispositif est destinée à la mesure simultanée de pression de gonflage de deux pneumatiques et se caractérise en ce que les dits moyens de mesure de variation de déformation deux ensembles sont composés du dit appareil de mesure de débattement de l'appareil de levage unique et d'un appareil de mesure de différence de déclivité des deux dit ensembles. Un dispositif particulier se caractérise par le fait que le dit appareil de levage est disposé en un point du dit véhicule où il est actionné sans nécessiter un montage préalable. Un autre dispositif particulier a pour caractéristique que le dit appareil de levage est disposé à proximité d'un ensemble pneu matique-suspension sur lequel il agit. Un autre dispositif particulier a pour caractéristique que le dit appareil de levage est placé entre deux ensembles pneumatiquesuspens ion sur lesquels il agit simultanément. Une particularité du dispositif est caractérisée par le fait qu'au moins la dite commande et le dit dispositif indicateur de pression de gonflage sont disposés à portée du conducteur du dit véhicule. La description qui suit, illustrée par des dessins annexés à titre d'exemples non limitatifs, permettra de bien comprendre la portée du procédé et le fonctionnement des dispositifs objets de l'invention. La figure 1 illustre la mise en oeuvre de 1 invention au moyen d'un dispositif fonctionnant sur une seule roue. La figure 2 présente la différence de déformation de deux pneus différemment gonflés. La figure 3 représente un dispositif intéressant deux roues. La figure 4 présente les déplacements enregistrés dans le cas des deux roues. Les figures 5 et 6 représentent les graduations des appareils de mesure de déformation et de pression. La figure 7 montre un dispositif de mesure de seuil de rotation. Sur la figure 1 l'ensemble pneumatique (1) suspension (2) subit une déformation mesurée en (6) en fonction de la force mesurée en (5) exercée par le dispositif de levage (3). Le dispositif de levage représenté peut être hydraulique ou pneumatique ; les appareils de mesure représentés (6) et (5) sont respectivement un comparateur et un manomètre. liais on peut trés bien envisager l'utilisation de "crics" classiques entrainés par pompe ou moteur électrique ou "crics" à boudins ou tout autre moyen de levage facile à disposer sur véhicule et à alimenter par l'énergie qui y est disponible. La commande (4) du dispositif est une vanne d'arrêt trois voies permettant d'augmenter ou de réduire la pression d'alimenta- tion. L'analyseur-indicateur de pression de gonflage (7) recueille selon les positions de la vanne (4) les mesures relevées par le manomètre (5) et le comparateur (5), les compare aux résultats obtenus selon la pression de gonflage et en déduit, et les affiche, les résultats relatifs à la pression de gonflage du pneumatique (1). I1 peut lui-même commander la position et l'ouverture ou la fermeture d'une vanne (4) motorisée selon un programme donné et en fonction des dites mesures relevées, l'intervention du conducteur du véhicule se limitant à mettre le dispositif en marche. L'analyseur-indicateur (7) est un calculateur commandant la dite vanne motorisée (4): il peut se confondre avec l'ordinateur de bord du véhicule. Il indique la pression de gonflage de chaque pneumatique ou signale seulement un sous-gonflage. Il peut indiquer au conducteur si la pression de gonflage n'est pas descendue au dessous d'une ou plusieurs valeurs qui sont réputées insuffisantes pour rouler à grande vitesse, à petite vitesse ou effectuer le moindre déplacement. Du fait que la surface du sol (9) n' est ni régulière ni forcément horizontale le niveau donné par le comparateur (6) n'est pas pris en compte même dans le cas présent où le dispositif de levage (3) est à proximité immédiate du pneumatique (1); les mesures effectuées sont toutes de type différentiel ctest-à-dire que l'on mesure des différences de déplacement données par le comparateur (6) en fonction de différences de pression, donc de force de levage, données par le manomètre (5). Sur la figure (2) sont représentées deux portions de courbes charge en abcisse, déformation en ordonnée, de deux pneumatiques inégalement gonflés : en (10) la courbe relative à un pneumatique normalement gonflé, en (il) un pneumatique sous-gonflé. Entre les deux limites de charge (12) et (13) les déformations de chaque pneus sont données respectivement par les longueurs (i4) et (15) dont la différence (i6), mesurée à partir de la parallèle (in') à la courbe (10), permet d'évaluer le sous-gonflage d'un pneumatique par rapport à l'autre et plus généralement d'identifier la coube et de fournir la pression de gonflage correspondante. En effet entre les deux dites limites (i2) et (13) les dites courbes (10) et (11) sont pratiquement des segments de droites d'inclinaisons décroissantes avec la pression de gonflage ce qui permet d'assimiler des pneumatiques différemment gonflés à des ressorts de raideurs différentes : la déformation différentielle (14) avec un élément de référence est caractéristique de la pression de gonflage d'un pneumatique comme de la rigidité d'un ressort et le degré d'usure de la bande de roulement ne rentre pas en ligne de compte, la fatigue des flancs étant pratiquement sans influence. Par contre la température fait varier la pression de gonflage et le soient de droite (11) n'est plus représentatif de la même pression de gonflage : d'où la nécessité , comme c'est d'ailleurs recommandé avec les moyens traditionnels de mesure de pression de gonflage, d'effectuer les mesures à froid. Le dispositif selon l'invention permet cependant d'effectuer grâce à a' l'analyseur-indicateur (7) des mesures à chaud plus préci- ses que des mesures dites à froid du fait que pour effectuer ces dernières il faut mattriser l'influence de la température ambiante et de la vitesse de refroidissement sur la température du pneumatique ce qui n'est pas le cas aprés une courte halte. L'analyseur-indicateur (7) peut au contraire tenir compte de certains facteurs , qu'ils soient affichés par le conducteur ou enregistrés par l'ordinateur de bord avant l'arrêt - température ambiante; - vitesse du véhicule; - charge des essieux etc. Ces facteurs permettent une évaluation plus fiable de la température moyenne du pneumatique qu'une mesure externe qui nécessite d'autre part des moyens supplémentaires. La correction effectuée par l'analyseur consiste à changer de courbe de référence qui , pour une élévation de température, passe de la position (10) à une position fictive (17) de façon à ce que la déformation mesurée (18) inférieure à la déformation à froid (15) demeure représentative de la pression du pneumatique. Ainsi l'indicateur donne toujours la même pression de gonflage, celle qui aurait été mesurée à froid, et qui est toujours prise comme donnée de base. La variation de déformation mesurée par le comparateur (6) est la somme des variations de déformation (16) du pneumatique (1) et de déformation (19) de la suspension (2). Pour isoler la valeur de la déformation du pneumatique (16) il faut donc retrancher de la quantité mesurée la déformation de la suspension (19). Cette dernière déforlnation-est trés supérieure à la première: elle peut aller jusqu'à une dizaine de centimètres alors que la première se limite à quelques millimètres. Mais la déformation de la suspension, généralement stricte- ment constante pour une même variation de charge sur une grande plage, est connue avec grande précision. En effet l'usure des pièces est sans effet sur la variation de déformation de la suspens ion , toutes les pièces et en particulier les fixations restant imprimées tout au long de la mesure, ce qui fait que les jeux éventuels ne peuvent fausser les résultats Seule la fatigue de la suspension (et non des amortisseurs) et la température peuvent faire varier sa raideur mais dans une moindre valeur que les facteurs qui influencent la déformation du pneumatique. On peut néanmoins envisap,er que l1analyseur-indicateur puisse subir des réglages en fonction de vérifications de l'état de la suspension au cours de la vie du véhicule et puisse prendre en compte le facteur température de la même façon que pour la déformation du pneumatique en considérant à la place de la courbe (20) la courbe (21) pour laquelle la déformation (22) de la suspension à retrancher de la déformation totale est supérieure à la déformation (19) d'une suspension non fatiguée et froide. Sur la figure 3 le dispositif de levage (5) est disposé entre les deux roues (23) et leurs ensembles pneumatique-suspension (1) (2). Le sol n'est pas régulier et horizontal et l'inclinaison, mesurée par l'aiguille (24) associée à un niveau, de la pièce (25) du véhicule à laquelle sont fixés les deux ensembles (1)(2) et par l'intermédiaire de laquelle le dit dispositif de levage (3) agit sur les deux dites roues (23) ne permet pas de déceler un éventuel sous-gonflage de l'un des deux pneumatiques. Par contre la force exercée par le dit dispositif (3) se répartit par parts égales sur les deux roues (23) à égale distance desquelles il est disposé: la variation de charge sur chaque roue est donc parfaitement mesurée par des mesures différentielles de force exercée par le manomètre(5). La défonnation de chaque ensemble pneumatique-suspension (1) (2) est lui aussi parfaitement déterminée par les mesures également différentielles de déplacement vertical du comparateur (6) et de rotation du niveau (24): on peut donc comme dans le cas d'une seule roue soit obtenir la pression de chaque pneumatique (1) soit la comparer avec au moins une valeur repère. C'est ce qui est illustré par la figure 4 sur laquelle est représenté le déplacement différentiel vertical (26) égal pour caque roue du aux suspensions (2) et les déplacements différentiels (27) et (28) différents pour chaque roue dus à des pneumatiques (1) inégalement gonflés. On note ainsi que la seule mesure d'inclinaison différentielle permet de déceler un sous-gonflage d'un pneumatique par rapport à l'autre, ce qui est le risque majeur et le plus fréquent dans la pratique, et même , en fonction de la valeur de la dite inclinaison différentielle, la valeur du sous-gonflage souvent la plus utile. Les figures 5 et 6 représentent les graduations (29) du dit manomètre (5) et (30) du dit comparateur (6). Sur la figure 5 sont indiqués la force maximale (31) développée par le dit dispositif de levage (3) et correspondant à la dite charge minimale fixe supportée par au moins un ensemble (1)(2) et le seuil de déplacement (32) correspondant à la dite déformation maximale. L'estimation de la pression de gonflage est obtenue de deux façons possibles : mesure de la différence entre la force maximale (31) et la force (33) pour laquelle est atteint le seuil de déplacement (32) ou mesure de la différence entre le déplacement (34) provoqué par l dite force maximale (31) et le dit seuil de dépla cement (32). La combinaison de ces deux mesures, qui peuvent être effectuées successivement, permet d'obtenir une évaluation plus précise de la pression de gonflage. Quand on veut obtenir une simple indication on peut interrompre la montée en charge dés que le seuil de déplacement (32) est atteint et vérifier si la dite force (33) atteinte est supérieure ou inférieure ou égale à une ou plusieurs valeurs (35) dont la différence avec la dite force maximale (31) correspond à un certain degré de sous-gonflage. Sur la figure 6 sont indiqués la force minimale (36) dévelop- pée par le dit dispositif de levage (3) et correspondant à la dite charge maximale fixe supportée par au moins un ensemble (1)(2) et le seuil de déplacement (37) correspondant à la dite déformation minimale. De la mêrne façon qu'à la montée en charge l'estimation de la pression de gonflage peut être obtenue selon deux processus qui peuvent être utilisés séparément ou successivement : mesure de la différence entre la force minimale (3) et la force (38) pour laquelle le seuil de déplacement (37) est atteint et mesure de la différence entre le déplacement (39) provoqué par la réduction de charge jusqu'à la dite force minimale (36) et le dit seuil de déplacement (37). De même on peut obtenir une simple indication sur le sousgonflage en interrompant la descente en charge dés que le seuil de déplacement (37) est atteint et vérifier si la dite f orce (38) atteinte est inférieure ou supérieure ou égale à une ou plusieurs valeurs (40) dont la différence avec la dite force minimale (36) correspond à un certain degré de sous-gonflage. On peut imaginer que mesures ou indications soient obtenues à la montée et à la descente en charge, ce qui permettrait une comparaison des résultats toujours favorable à leur fiabilité. On peut également privilégier mesures et indications en descente de charge : on est plus sar que le dispositif de levage (3), aprés avoir atteint la dite force maximale (31) a pris son assise définitive sur un sol qui peut être un peu meuble; de plus le processus en montée de charge nécessite au préalable un départ de force (41) et un départ de déplacement (42) indispensables aux mesures différentielles et qui dans le cas de la descente de charge sont en fait la force maximale (31) et le déplacement correspondant (32) mesurés à la montée en charge. La figure 7 montre une forme particulière du dit indicateur de rotation (24) : il s'agit d'un double pendule faisant office de niveau et permettant de déceler un seuil de rotation réglable. Le double pendule est monté sur la dite pièce (25) de laison de deux ensembles pneumatique-suspension. Le pendule extérieur (43) est constitué de deux masselottes formant contacts pour le pendule intérieur (44). Dans un premier temps les pendules (43) et (44) sont libres et fonnent avec la pièce (25) un angle (45) et, dés que sont entreprises les mesures différentielles , le pendule extérieur (43) est bloqué contre la dite pièce (25) pendant que le pendule intérieur (44) reste libre de se déplacer jusqu'à rentrer en contact avec l'une des dites deux masselottes du pendule extérieur (43) lorsque l'angle du pendule intérieur et de la pièce (25) atteint la valeur (46). A ce moment-19 la montée , ou la descente, en charge est interrompue et l'on mesure les variations de force et de déplacement du dit appareil de levage correspondant à un seuil de variation d'inclinaison égal à la différence entre les dits angles (46) et (45) mesuré par la distance (47) qui est réglable par la vis (48) permettant d'écarter ou de rapprocher les dite masselottes. Les figures 1 à 7 sont données à titre indicatif mais laissent entrevoir le grand intérêt des solutions qu'autorise l'invention notamment pour améliorer la sécurité des véhicules tout en leur adjoignant un élément de confort consistant à rendre plus aisées les opérations de changement de roues. Il est bien évident que la présente invention a été décrite à titre purement explicatif et nullement limitatif et que toute modification pourra y être apportée, notamment au niveau des équivalents techniques, sans pour autant sortir de son cadre. PYENF)ICATI0NS 1. Procédé de contrôle de pression de gonflage de pneumatique d'un véhicule à l'arrêt par mesure de la déformation de l'enveloppe du dit pneumatique (1) caractérisé en ce que la dite pression de gonflage est évaluée par la mesure de la variation de déformation de l'ensemble pneumatique (1) suspension (2) provoquée par une variation de charge appliquée au dit ensemble. 2. Procédé selon la revendication i caractérisé en ce que la dite mesure de la variation de déformation consiste à mesurer la différence de déformation de deux ensembles pneumatique (i) suspension (2). 3. Procédé selon les revendications i ou 2 caractérisé en ce que la dite charge appliquée' est réduite jusqu'à une charge minimale fixe. 4. Procédé selon 1 'une quelconque des revendications i à 3 caractérisé en ce que la dite déformation de ensemble (1)(2) est limitée à une valeur maximale à partir de laquelle la dite variation de charge est interrompue. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que la dite charge appliquée est augmentee jusqu a une charge maximale fixe. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications i à 5 caractérisé en ce que la dite déformation est réduite jusqu'à une valeur minimale à partir de laquelle la dite variation de charge est interrompue. 7. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé objet de l'une quelconque des revendications i à 6 caractérisé en ce qu'il est constitué de la combinaison : - d'au moins un appareil de levage (3) mécanique, et/ou hydraulique et/ou pneumatique , et/ou électrique', et/ou électro-pneumatique chargé sur le dit véhicule et dont la force provoque la dite variation de charge appliquée à au moins un ensemble pneumatique (1) suspension (2) et sa commande (4); - d'appareils de mesure (5) de la variation de la dite force; - de moyens de mesure (6) de la dite variation de déformation avec la dite force d'au moins un des dits ensembles (1)(2); - d'au moins un dispositif (7) analyseur-indicateur de pression de gonflage d'au moins un pneumatique cri). 8. Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que les dits moyens de mesure de variation de déformation d'un seul ensemble (1)(2) se limitent à un appareil de mesure de variation de débattement (6) du dit appareil de levage (3). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8 destin à la mesure simultanée de pression de gonflage de deux pneumatiques caractérisé en ce que les dits moyens de mesure de variation de déformation des deux ensembles (1)(2) sont composés d'un appareil de mesure de débattement (5) de l'appareil de levage unique (3) et d'un appareil de mesure de différence de déclivité (8) des deux dits ensembles. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 9 caractérisé en ce que le dit appareil de levage (3) est placé en un point du dit véhicule où il est actionné sans nécessiter un montage préalable. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 9 caractérisé en ce que le dit appareil de levage (3) est placé à proximité d'un ensemble (1)(2) sur lequel il ait. 12. Dispositif selon l'une quelconquedes revendications 7 à 11 caractérisé en ce que le dit appareil de levage (3) est placé entre deux ensembles (1)(2) sur lesquels il agit simultanément. 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 12 caractérisé en ce que au moins une commande (4) et un disposif indicateur (7) de pression de gonflage sont diposés à portée du conducteur du véhicule.