Brevet FR2783922A1 — publié le 20000331

L'invention concerne un procédé pour exploiter un signal essentiellement périodique, en particulier un signal de vitesse de rotation, obtenu à l'aide d'une roue. Etat de la technique Pour détecter la vitesse de rotation de la roue, ou d'un arbre, on utilise habituellement des roues phoniques, reliées à l'arbre dont on doit déterminer la vitesse de rota- tion. De telles roues phoniques présentent sur leur surface un nombre déterminé au préalable de repères angulaires ou de dents, ainsi que d'intervalles entre les repères angulaires ou les dents. Ces roues phoniques sont balayées à l'aide de détecteurs fixes, par exemple des détecteurs à induction ou des détecteurs de roues. Tant que la roue phonique tourne, le détecteur délivre un signal de sortie, qui correspond à la surface de la roue phonique. Pour déterminer la vitesse de rotation on ex- ploite habituellement des intervalles de temps entre des flancs de signaux que l'on peut définir au préalable. Plus ces intervalles de temps sont courts, plus la vitesse de rotation est élevée. Une détection de la vi- tesse de rotation, lors de laquelle la vitesse de rotation d'un arbre a lieu de la manière décrite, est connue par le document DE-OS-34 23 664. Avantages de l'invention La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients de l'art antérieur et concerne à cet effet un procédé de type ci-dessus caractérisé en ce que l'exploitation des flancs de signaux, utilisés pour détermi- ner la vitesse de rotation ou la vitesse, a lieu selon un schéma que l'on peut définir au préalable, les intervalles entre les flancs de signaux utilisés pour le calcul de la vi- tesse de rotation étant inégaux. Le procédé selon l'invention pour exploiter un signal sensiblement périodique a l'avantage que les impréci- sions, qui peuvent se produire par suite des tolérances de fabrication lors de la fabrication des roues phoniques ont des conséquences sensiblement limitées quant à leur précision lors de la détection de la vitesse de rotation. C'est ainsi que l'on peut utiliser des roues phoniques dans lesquelles les intervalles entre les repères angulaires ou les longueurs des repères angulaires eux-mêmes n'ont pas besoin d'être ab- solument identiques. Ceci offre l'avantage que de telles roues phoniques sont fabriquées selon des procédés économi- ques, par exemple on peut utiliser des roues phoniques à grille estampée, dans lesquelles les tolérances positives et les tolérances négatives des repères angulaires alternent pé- riodiquement, grâce à quoi des flancs de signaux correspon- dants d'un signal rectangulaire obtenu par balayage présentent des décalages involontaires de distance. On obtient ces avantages en effectuant un choix aléatoire pour l'exploitation des flancs des signaux. De cette façon on élimine d'une manière avantageuse les impréci- sions causées par les tolérances de fabrication lors de la détermination de la vitesse de rotation et lors de la forma- tion d'une valeur moyenne. Suivant d'autres caractéristiques de l'invention, les flancs de signaux utilisés pour déterminer la vitesse de rotation ou la vitesse sont exploités selon une chronologie irrégulière, en prenant en considération chaque flanc de si- gnal qui suit un instant d'exploitation. On forme une valeur moyenne à partir de plusieurs valeurs calculées de la vitesse de rotation ou de la vitesse ou des intervalles entre les flancs. On utilise le procédé en liaison avec un système de ré- gulation de la dynamique de marche ou un système de régula- tion anti-blocage, la vitesse de rotation déterminée est la vitesse de rotation d'une roue d'un véhicule, et on détermine la vitesse de la roue à partir de la vitesse de rotation en prenant en considération les données géométriques et l'on re- traite cette vitesse au moyen du système correspondant de ré- glage. On peut en particulier avantageusement utiliser le procédé selon l'invention dans le cas des systèmes de ré- glage de la dynamique de la marche du véhicule, systèmes dans lesquels on ne calcule pas seulement des vitesses de rotation à partir des distances comprises entre les flancs des si- gnaux, mais aussi des vitesses différentes, par exemple des vitesses de roues et la vitesse du véhicule, en prenant en même temps en considération les données existantes telles que le diamètre des roues, le nombre des repères angulaires sur la roue phonique, et autres. L'invention concerne aussi un dispositif de mise en ouvre du procédé selon l'invention dans lequel pour pro- duire le signal à exploiter une roue phonique en liaison avec l'arbre tournant est testée au moyen d'un détecteur fixe, dont le signal de sortie est amené à un système d'exploitation. Dessins La présente invention va être décrite ci-après plus en détail à partir d'un mode de réalisation, représenté sur les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 montre un système servant à détecter la vitesse de rotation, dans lequel on met en oeuvre le procédé selon l'invention. La roue phonique 10 avec les repères angulaires ou les dents 11 et les intervalles 12 est reliée à un arbre 13 et est balayée par un détecteur fixe 14, dont les signaux de sortie sont exploités après une préparation pour en faire des signaux rectangulaires dans un système d'ordinateur 15 servant à déterminer la vitesse de rotation et la vitesse. L'arbre 13 est par exemple un axe de roue d'un véhicule à mo- teur de telle sorte que l'on puisse déterminer avec le sys- tème selon la figure 1 la vitesse de rotation de la roue. Un tel système est particulièrement utilisé en liaison avec des systèmes de régulation anti-blocage ABS ou des systèmes de régulation de la dynamique de marche (FDR), dans lesquels on peut obtenir à partir des vitesses de rotation différentes grandeurs qui concernent la régulation ABS ou la régulation FDR. L'arbre 13 peut aussi être un autre arbre d'un moteur à combustion interne, par exemple l'arbre du vilebrequin ou l'arbre à cames, car on peut déterminer de façon correspon- dante la vitesse de rotation de l'arbre ou une valeur moyenne de la vitesse de rotation que l'on peut définir au préalable. Le détecteur 14, par exemple un détecteur à in- duction, un détecteur Hall, ou autres, délivre un signal de sortie, qui se présente après une préparation sous la forme d'un signal rectangulaire. On a représenté sur les figures 2 et 3 l'évolution du signal qui en résulte. Dans le cas des roues phoniques, qui sont réali- sées selon un procédé déterminé, dans le cas par exemple des roues phoniques à grille estampée les tolérances positives et les tolérances négatives des repères angulaires alternent pé- riodiquement. Le défaut de pas des dents voisines change de signe d'un repère angulaire à un autre. Ceci est dû à la fa- brication et on ne réussit à le réduire qu'au prix d'une grande dépense. Pour la tolérance on a la relation qui est représentée à la figure 2. La tolérance est alternativement, positive, négative, et ainsi de suite. Dans le cas des procé- dés d'exploitation des signaux actuellement habituels, o l'on exploite des intervalles compris entre des flancs de si- gnaux que l'on peut définir au préalable, qui correspondent aux flancs respectifs des repères angulaires, ces tolérances peuvent s'additionner d'une façon défavorable, de telle sorte que la vitesse de rotation déterminée ainsi que les valeurs moyennes qui sont ensuite formées ou les vitesses à détermi- ner ne sont obtenues que de façon imprécise. Dans le cas de vitesses de rotation plus élevées, les systèmes ABS, ESP (electronic stability project), ou FDR, ou un autre appareil de commande ou système de calcul, n'exploitent qu'un nombre limité de repères angulaires, car avec une vitesse de rotation croissante les intervalles entre les signaux deviennent plus faibles de manière connue. Dans le cas des exploitations de signaux actuelles, on exploite habituellement la dernière information (flanc de signal), qui tombe à l'intérieur d'un intervalle de temps régulier déter- miné, par exemple d'un intervalle de temps de 2 millisecon- des, pour calculer la vitesse de rotation ou la vitesse. Dans le cas de vitesses de rotation déterminées, on exploite alors exactement chaque deuxième flanc de signal ou de façon cor- respondante chaque deuxième flanc de repère angulaire de la roue phonique. Ceci conduit dans le cas des tolérances, re- présentées à la figure 2, alternativement positives ou néga- tives, à ce que n'entrent dans les calculs que des tolérances soit positives, soit négatives, qui s'accumulent d'une ma- nière défavorable dans le calcul. Comme le filtrage des si- gnaux de vitesse repose essentiellement sur la formation d'une valeur moyenne, ce filtrage est sans effet dans le cas d'une " vitesse de résonance " correspondante. Les grands dé- fauts lors du calcul de la vitesse de rotation et lors du calcul qui suit de la vitesse conduisent à ce que par exemple le système de régulation de la dynamique de marche, qui ex- ploite les vitesses de rotation déterminées ou les vitesses, régule d'une manière invraisemblable. Si l'on travaille avec le procédé d'exploitation selon l'invention, l'exploitation des flancs des dents con- cernés n'a plus lieu périodiquement mais de façon aléatoire. "De façon aléatoire" signifie dans ce cas que par exemple on effectue le balayage selon un système à tranches de temps que l'on peut définir au préalable, dont les intervalles de temps sont inégaux. La différence entre le procédé connu et le nou- veau procédé est représenté à la figure 3. Dans le cas du procédé connu les instants d'exploitation sont respectivement espacés de 2 millisecondes les uns des autres. Dans le cas du procédé selon l'invention, les instants d'exploitation se produisent après 0, 2, 3, 6, 8, 9, 13, 14, 17, 19 millisecon- des (ms). On utilise les flancs des signaux suivants qui se produisent respectivement après les intervalles de temps in- diqués comme instants de balayage et ils servent à déterminer la vitesse de rotation ou à calculer la vitesse. Le fait que les intervalles de temps irréguliers entre des flancs de si- gnaux que l'on peut définir au préalable soient de longueur différente indépendamment de la vitesse de rotation, est pris en considération lors du calcul de la vitesse de rotation ou de la vitesse. La délivrance des instants d'exploitation est exécutée par le système de calcul 15, ou l'appareil corres- pondant de commande 16 d'une manière connue en soi, au moyen d'un registre d'horloge, ou par interruption. Comme le balayage des signaux n'a pas lieu de fa- çon périodique, on exploite en continu des flancs de signaux différents pour déterminer la vitesse de rotation. La tolé- rance alternativement positive et négative ne peut plus de cette façon se superposer d'une manière indésirable. Le fil- trage correspondant à la formation d'une valeur moyenne est de cette façon pleinement opérationnel et le signal de la vi- tesse de rotation ou de la vitesse déterminé ne présente pas non plus dans la zone de la vitesse de résonance de grands sauts. De cette façon on a l'assurance que les systèmes, qui fonctionnent en utilisant les vitesses de rotation détermi- nées, sont fiables. Les systèmes de régulation de la dynami- que de marche ne réagissent pas involontairement lors de l'utilisation de la détermination de la vitesse de rotation selon l'invention. On peut aussi utiliser l'invention dans le cas de la détermination de vitesses linéaires ou analogues, dans la mesure o l'on exploite des intervalles mécaniques consécu- tifs, qui présentent des tolérances alternativement positives et négatives. R E V E N D I C A T I O N S 1 ) Procédé d'exploitation d'un signal sensiblement périodi- que, en particulier d'un signal de vitesse de rotation, dans lequel on exploite des intervalles de temps entre des flancs de signaux pour déterminer une vitesse de rotation ou une vi- tesse, caractérisé en ce que l'exploitation des flancs de signaux, utilisés pour détermi- ner la vitesse de rotation ou la vitesse a lieu selon un schéma que l'on peut définir au préalable, les intervalles entre les flancs de signaux utilisés pour le calcul de la vi- tesse de rotation étant inégaux. 2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les flancs de signaux utilisés pour déterminer la vitesse de rotation ou la vitesse sont exploités selon une chronologie irrégulière, en prenant en considération chaque flanc de si- gnal qui suit un instant d'exploitation. 3 ) Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu' on forme une valeur moyenne à partir de plusieurs valeurs calculées de la vitesse de rotation ou de la vitesse ou des intervalles entre les flancs. 4 ) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu' - on utilise le procédé en liaison avec un système de régula- tion de la dynamique de marche ou un système de régulation anti-blocage, - la vitesse de rotation déterminée est la vitesse de rota- tion d'une roue d'un véhicule, et - on détermine la vitesse de la roue à partir de la vitesse de rotation en prenant en considération les données géomé- triques et l'on retraite cette vitesse au moyen du système correspondant de réglage. ) Dispositif pour la mise en oeuvre d'au moins l'un des procédés, selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que pour produire le signal à exploiter, une roue phonique en5 liaison avec l'arbre tournant est testée au moyen d'un détecteur fixe, dont le signal de sortie est amené à un système d'exploitation.