Brevet FR2705780A1 — publié le 19941202

La présente invention concerne un procédé et un dispositif de détermination de la tension d'une courroie. Le réglage de la tension d'une courroie montée sur plusieurs poulies notamment dans un moteur de véhicule automobile, se fait en général par déplacement d'un tendeur. Pour vérifier ou automatiser ce réglage, il est nécessaire de mesurer la tension de la courroie. Or, cette mesure est extrêmement difficile et nécessite l'implantation de moyens relativement complexes, encombrants et d'un coût élevé. Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes en proposant un procédé et un dispositif de détermination de la tension d'une courroie, qui soient simples et fiables. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de détermination de la tension d'une courroie, caractérisé en ce que l'on fait vibrer la courroie et on mesure sa fréquence de résonance pour en tirer sa tension. Selon un autre aspect, l'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé décrit précédemment. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 illustre le réglage de la tension d'une courroie d'un moteur de véhicule automobile, à l'aide d'un tendeur; - la figure 2 illustre le fonctionnement de moyens de mise en vibration d'une courroie utilisables dans un mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention; - la figure 3 représente un graphique illustrant la mise en vibration d'une courroie; - la figure 4 représente un schéma synoptique d'un mode de réalisation d'une chaîne de mesure de la fréquence de résonance d'une courroie, associée aux moyens de mise en vibration représentés sur la figure 2; et - la figure 5 représente un schéma synoptique d'une variante de réalisation de moyens de mise en vibration et d'une chaîne de mesure entrant dans la constitution d'un dispositif selon l'invention. Sur la figure 1, on a illustré le fonctionnement d'un tendeur de courroie utilisé notamment dans un moteur de véhicule automobile. En effet, dans ce type d'applications, une courroie désignée par la référence générale 1 sur cette figure, passe par plusieurs poulies désignées par exemple par les références 2, 3 et 4 sur cette figure. La tension de cette courroie peut être réglée par l'intermédiaire d'un tendeur de réglage de tension déplaçable, désigné par la référence 5. Ainsi qu'on l'a mentionné précédemment, la mesure de la tension de cette courroie est relativement difficile. Or, il est connu que la fréquence ou la période de résonance d'une portion libre de courroie s'étendant entre deux poulies fixes dépend entre autres de sa tension (principe des cordes vibrantes). La fréquence est proportionnelle à la racine carrée de la tension. Le procédé et le dispositif selon l'invention mettent ce principe en oeuvre. En effet, le procédé selon l'invention permet de déterminer la tension de la courroie en faisant vibrer la courroie et en mesurant sa fréquence de résonance pour en tirer sa tension. Comme on peut le voir sur la figure 2, dans un mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention, pour la mise en oeuvre de ce procédé, on utilise une languette élastique 6 pour faire vibrer la courroie 1. Cette languette élastique 6 est fixée par exemple à l'extrémité d'une tige d'un vérin pneumatique ou autre à deux positions stables. En actionnant ce vérin, la languette 6 écarte la courroie 1 de sa position d'équilibre et passe au-delà de celle-ci après un certain écartement défini par l'élasti- cité de la courroie et celle de la languette. Ceci provoque un relâchement brusque de la courroie qui se met alors à vibrer selon un régime d'oscillations amorties à partir de sa fréquence de résonance comme cela est illustré sur la figure 3. Il suffit alors de déterminer cette fréquence pour connaître la tension de la courroie. Un exemple de réalisation d'une chaîne de mesure de cette fréquence est donné sur la figure 4. Les déplacements de la courroie, c'est-à-dire ses vibrations, sont détectés par un capteur désigné par la référence générale 7 qui peut être un capteur optoélectrique classique, du type à infrarouge. La sortie de ce capteur est reliée à l'entrée d'un filtre passe-bande 8 dont la sortie est reliée à l'entrée de moyens de mise en forme 9. Le signal de sortie de ces moyens de mise en forme est ensuite appliqué à des moyens d'analyse, désignés de façon générale par la référence 10 et déterminant une fenêtre de mesure par l'intermédiaire de moyens d'inhibition de l'excitation désignés par la référence 11 et de moyens d'extraction de périodes désignés par la référence 12. Ces moyens d'inhibition et d'extraction permettent par exemple de déterminer le déclenchement et l'arrêt de la mesure comme cela est illustré sur la figure 3, pour permettre à un chronomètre 13 connecté à la sortie de ces moyens, de calculer la période de résonance correspondante Tr. La connaissance de cette période permet de déterminer la fréquence de résonance et donc la tension de la courroie. On conçoit alors que dans ce mode de réalisation, la mesure de la fréquence de résonance et donc de la tension de la courroie consiste à écarter transversalement la courroie de la position d'équilibre et à la relâcher brusquement. La courroie entre alors en vibration à sa fréquence de résonance en s'amortissant peu à peu. La mesure de la fréquence ou de la période de résonance permet de connaître la tension de la courroie dans la mesure où, bien entendu, la correspondance tension/fréquence a été établie au préalable. Le dispositif qui vient d'être décrit ne demande aucune modification de I l'ensemble poulies-tendeur-courroie et le sens de déplacement de la courroie de même que l'amplitude des vibrations de celle-ci par rapport à sa position d'équilibre sont indifférents, car on mesure la fréquence ou la période du mouvement. Il va de soi bien entendu que d'autres modes de réalisation, notamment des moyens de mise en vibration de la courroie, peuvent être envisagés. C'est ainsi par exemple que ces moyens peuvent également comporter des moyens d'application d'un jet d'air impulsionnel sur la courroie. Sur la figure 5, on a représenté une variante de réalisation d'un dispositif de détermination selon l'invention. Dans ce dispositif, la courroie est soumise à une excitation entretenue par l'envoi d'un jet d'air sinusoïdal. Le déplacement de la courroie est mesuré et on recherche la fréquence de résonance de la courroie en faisant varier la fréquence de l'excitation. Cette recherche de la fréquence de résonance peut être basée sur la détection d'un seuil d'amplitude du déplacement de la courroie et d'un déphasage du mouvement de la courroie par rapport à l'excitation dans la mesure où l'on sait que la phase de ce mouvement varie très rapidement autour de la fréquence de résonance, cette fréquence de résonance correspondant à un déphasage donné. Sur cette figure 5, le dispositif comporte des moyens d'excitation de la courroie qui est toujours désignée par la référence générale 1. Les moyens d'excitation sont quant à eux désignés de façon générale par la référence 20. Ces moyens comprennent par exemple une servovalve pneumatique désignée par la référence 21 alimentée en air par l'intermédiaire de moyens de réglage de pression 22 reliés à un réseau pneumatique 23. Le pilotage de cette servo-valve est assuré par l'intermédiaire d'un générateur de signal d'excitation désigné par la référence 24, à travers un amplificateur 25. Il est à noter que la fréquence du signal d'excitation de sortie de ce générateur 24 est variable. La sortie de cette servo-valve pneumatique 21 se présente alors sous la forme d'un jet d'air sinusoïdal à fréquence variable d'excitation de la courroie 1. Les déplacements correspondants de cette courroie sont mesurés par l'intermédiaire d'un capteur optoélectrique classique 26 dont la sortie est appliquée à l'entrée d'un filtre 27. La sortie de ce filtre 27 est reliée à l'entrée d'un amplificateur 28. La sortie de cet amplificateur 28 est reliée à l'entrée de moyens d'analyse, désignés de façon générale par la référence 29, ces moyens d'analyse comportant des moyens de détection de seuil 30 et des moyens de détection de phase 31. Les moyens 30 de détection de seuil sont adaptés pour comparer l'amplitude du signal de sortie du capteur, c'est-à-dire des déplacements de la courroie, à un seuil déterminé pour détecter la mise en résonance de cette courroie. Les moyens 31 de détection de phase sont quant à eux adaptés pour comparer la phase du signal de sortie du capteur, ctest-à-dire de déplacement de la courroie, à celle du signal de sortie du générateur 24, ctest-à-dire de l'excitation. La sortie de ces moyens de détection de seuil 30 et de détection de phase 31 est reliée à l'entrée de moyens de validation de la mesure 32. La sortie de ces moyens de validation de mesure 32 est reliée à l'entrée de moyens de mesure de fréquence 33 délivrant l'information de fréquence de résonance correspondante permettant de déterminer la tension de la courroie. On conçoit alors que le dispositif de mesure selon l'invention peut se présenter sous la forme d'un boîtier indépendant de l'ensemble poulies-tendeur-courroie pour réaliser la mesure de la tension de celle-ci. REVENDICATIONS 1. procédé de détermination de la tension d'une courroie (1), caractérisé en ce que l'on fait vibrer la courroie et on mesure sa fréquence de résonance pour en tirer sa tension. 2. Dispositif de détermination de la tension d'une courroie, pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (6;20) de mise en vibration de la courroie et des moyens (7 à 13; 26 à 33) de mesure de sa fréquence de résonance pour en tirer sa tension. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de mise en vibration de la courroie comprennent des moyens (6) d'excitation de celleci selon un régime d'oscillations amorties à partir de sa fréquence de résonance. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens d'excitation comprennent une languette élastique (6) fixée à l'extrémité d'un vérin pour écarter transversalement la courroie de sa position d'équilibre et la relâcher brusquement. 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens d'excitation comprennent des moyens d'application d'un jet d'air impulsionnel sur la courroie ( 6. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de mise en vibration de la courroie (1) comprennent des moyens (20) d'excitation de celle-ci selon un régime entretenu et à fréquence variable. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens d'excitation de la courroie comprennent des moyens (21 à 25) d'application d'un jet d'air sinusoïdal sur celle-ci. 8. Dispositif selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que les moyens de mesure de la fréquence de résonance comprennent des moyens (30) de comparaison de l'amplitude des vibrations de la courroie à un seuil déterminé et des moyens (31) de détermination du déphasage de ces vibrations par rapport au signal d'excitation de la courroie, pour déterminer la fréquence de résonance de la courroie.