Brevet FR2796744A1 — publié le 20010126

La présente invention concerne un système de transmission de valeurs de mesure provenant d'un ou plusieurs détecteurs vers un appareil de commande, pour des groupes hydrauliques, hydropneumatiques ou pneumatiques, comme par exemple des amortisseurs d'oscillations, des jambes de suspension, ou des ressorts pneumatiques montés entre un essieu et une superstructure d'un véhicule, dans lequel le détecteur qui saisit la valeur de mesure est relié fermement à un composant du groupe et ces signaux de mesure sont amenés à un appareil de commande sensiblement solidaire de la superstructure. Dans la construction de véhicules, il est habituel d'amener les valeurs de mesure captées par des détecteurs via des lignes correspondantes à un appareil d'évaluation et de commande. De telles lignes électriques pour des détecteurs et d'autres composants électroniques, qui doivent être par exemple fixés sur l'essieu, ou sur un composant relié à l'essieu, posent des problèmes étant donné que ces lignes et leur raccordement sur le détecteur sont exposées à de fortes charges d'oscillations, à des températures élevées provoquées par les freins, et à des sollicitations mécaniques dues à des projections de pierres et d'eau. En outre, les détecteurs et les lignes de raccordement sont fortement menacés lors de travaux de réparation sur le véhicule. Il faut alors réaliser et monter les détecteurs, les lignes et les raccords d'une manière d'autant plus complexe, coûteuse et malcommode. Dans la construction automobile actuelle, il est nécessaire de déterminer les valeurs de mesure les plus différentes pour la commande et la régulation des composants du véhicule. Ainsi, les accélérations des essieux servent à faire varier la force d'amortissement des amortisseurs d'oscillations, ou des jambes de suspension, ou bien on utilise les variations de distance entre l'essieu et la superstructure pour assurer une régulation de niveau et/ou une régulation de la portée des phares. En outre, la pression dans les amortisseurs d'oscillations, ou la température dans les amortisseurs d'oscillations ou dans la région des freins représentent des valeurs intéressantes. Pour la surveillance de la pression des pneumatiques, on connaît un système de contrôle de pression de pneumatiques qui comprend un capteur de pression et une source d'énergie sous la forme d'une batterie, et qui est relié à la jante afin de mesurer ainsi la pression des pneumatiques suivant un cycle prédéterminé et de transmettre les valeurs de mesure par radio à un appareil de commande. Entre les mesures individuelles s'écoulent des écarts temporels relativement importants de plusieurs secondes et la transmission à l'appareil de commande a lieu suivant un programme qui prévoit, lorsque la pression des pneumatiques est égale, une transmission de l'ordre de la minute, de sorte qu'avec une telle gestion de l'énergie la durée de vie d'une batterie au lithium, qu'il n'est pas possible d'échanger, soit d'environ cinq à sept années, est supérieure à la durée de vie d'un jeu de pneumatiques. Un transfert de ce type d'agencement, comme par exemple à un système de mesure servant à la régulation du train de roulement, n'existe pas, étant donné que les mesures et les transmissions d'informations devraient se produire dans ce cas à une cadence de l'ordre des millisecondes, et pour cette raison la durée de vie, même d'une batterie à long terme, serait trop courte. Même les autres systèmes de transmission connus pour transmettre par radio des valeurs de mesure à un appareil d'évaluation et de commande exigent une source d'énergie pour l'émetteur, formée soit par une batterie soit par un raccordement au réseau, et également une telle source d'énergie pour le récepteur. Cela concerne par exemple toutes les méthodes de télémétrie qui doivent soit transmettre un grand nombre de valeurs de mesure de manière brève, comme c'est le cas lors d'essais, soit émettre et recevoir un signal à des écarts temporels importants, comme dans le cas du verrouillage centralisé avec télécommande par radio. L'objectif de la présente invention, c'est de réaliser un système de transmission de valeurs de mesure qui convient pour la régulation de la dynamique de tenue de route, pour un détecteur relié à l'essieu, ce système étant insensible vis-à-vis des endommagements extérieurs, et dans lequel l'émetteur comprend une alimentation en énergie efficace au-delà de la durée de vie du composant auquel est relié le détecteur. Conformément à l'invention, cet objectif est atteint par le fait que le détecteur constitue une unité structurelle avec une unité électronique d'évaluation et une unité de transmission radio, ladite unité structurelle étant reliée solidairement avec un composant du groupe, et étant en communication active avec l'appareil de commande par transmission radio au moyen d'une unité émettrice et/ou réceptrice. Des modes de réalisation avantageux de l'invention ressortent du reste de la présente demande de brevet. Précisément dans le cas de détecteurs qui sont agencés dans la région des essieux d'un véhicule et servent à mesurer les accélérations de l'essieu, mais aussi dans le cas d'autres systèmes de transmission de valeurs de mesure dans le véhicule dans lesquels les lignes de raccordement et les bornes des composants électriques ou électroniques sont exposées à de fortes sollicitations pas les saletés, l'eau, la glace, ainsi qu'à d'autres endommagements lors de travaux de réparation, il est très avantageux que le détecteur constitue une unité structurelle avec une unité électronique d'évaluation et une unité de transmission radio, et que cette unité structurelle soit reliée solidairement soit avec l'essieu soit avec un composant du groupe relié à l'essieu, et que la transmission des données ait lieu au moyen d'une unité émettrice et/ou réceptrice vers un appareil de commande. Grâce à l'absence de lignes de transmission on atteint une haute sécurité en fonctionnement du dispositif pour la transmission des valeurs de mesure, et on obtient un degré de liberté pour ce qui concerne l'agencement et le type des détecteurs respectifs, de sorte qu'un tel système pour la transmission de valeurs de mesure peut être utilisé pour tous les détecteurs possible, comme par exemple des détecteurs pour la mesure d'accélération, de course, de pression, de température, ou pour d'autres composants électroniques qui présentent une faible consommation électrique. Il est ici prévu, lors de l'utilisation de plusieurs détecteurs pour différents paramètres, d'utiliser une unité émettrice et/ou réceptrice commune. Étant donné que l'on doit effectuer une saisie et une transmission permanentes de valeurs de mesure, par exemple de l'ordre des millisecondes pour la régulation du train de roulement, la durée de vie même d'une batterie au lithium pour l'alimentation électrique de l'unité structurelle est trop courte pour l'application prévue dans le véhicule. Selon les caractéristiques de l'invention, l'alimentation électrique de l'unité structurelle a lieu sans batterie, de sorte qu'un entretien de l'unité structurelle par échange de la batterie devient sans objet. Ainsi, dans un mode de réalisation, l'unité émettrice et réceptrice sert à l'alimentation électrique de l'unité structurelle. Cette alimentation électrique peut avoir lieu de manière simple par transmission de l'énergie sans fil vers l'unité structurelle au moyen d'un couplage inductif. Une autre possibilité selon un autre mode de réalisation, consiste à procéder à une alimentation électrique propre de l'unité structurelle, grâce à un déplacement relatif entre un élément et une bobine, et l'on utilise à cet effet les mouvements permanents de l'unité structurelle. Pour le stockage de l'énergie électrique on se sert soit d'un condensateur soit d'un accumulateur. De plus, l'unité émettrice et/ou réceptrice est montée de façon protégée vis-à-vis des saletés, des projections de pierres et d'eau, grâce à l'agencement dans le carrossage de roue, en particulier sur le côté détourné de la roue. De manière correspondante, un tel système pour la transmission de valeurs de mesure permet une très grande liberté pour l'emplacement de montage de l'unité structurelle et de l'unité émettrice et/ou réceptrice, d'autant plus qu'aucun entretien n'est exigé pour ce qui concerne alimentation électrique. Ainsi, on peut agencer sans problème l'unité structurelle sur un composant relié à l'essieu, comme par exemple dans l'espace intérieur du conteneur d'un amortisseur d'oscillations ou d'une jambe de suspension, et une combinaison de l'unité structurelle avec l'élément d'étanchéité et de guidage pour la tige du piston sera très avantageuse étant donné que dans ce cas l'unité structurelle est totalement protégée vis-à-vis des influences extérieures et qu'elle n'entraîne aucun frais de montage supplémentaire. L'invention sera expliquée plus en détail dans ce qui suit à l'aide des modes de réalisation illustrés dans les dessins, dans lesquels: la figure 1 montre de manière schématique un système pour la transmission de valeurs de mesure et d'énergie, dans lequel l'alimentation électrique de l'unité structurelle a lieu par radio; et la figure 2 montre de manière schématique le système de transmission de valeurs de mesure dans lequel l'unité structurelle comprend une alimentation électrique autonome. Le système de la figure 1 comprend un détecteur 1 pour saisir des valeurs de mesure, lequel forme une unité structurelle 7 conjointement avec une unité électronique d'évaluation 3 et une unité de transmission radio 5. Cette unité structurelle 7 peut être réalisée sous forme d'une structure totalement fermée, laquelle est enfermée leurs un boîtier ou coulée dans celui-ci, de sorte qu'il ne peut se produire aucune entrave fonctionnelle à cause de saletés, d'eau, ou d'autres influences telles que la température ou des projections de pierres. Un agencement particulièrement simple, sûr et économique est obtenu lorsque l'unité structurelle 7 est intégrée dans l'élément de guidage et d'étanchéité de l'amortisseur d'oscillations ou de la jambe de suspension. Les mesures qui sont effectuées de manière permanente à une cadence dans la plage des millisecondes sont amenées sous forme de signaux 15 via une unité émettrice et réceptrice 11 à un appareil de commande 9 qui traite les signaux et les transmet habituellement sous forme de valeurs de commande ou de régulation. Le courant électrique nécessaire dans l'unité structurelle 7 est amené sans fil sous forme d'énergie 17 au moyen d'un couplage inductif à l'aide de l'unité émettrice et réceptrice 11. L'énergie électrique est stockée dans un condensateur ou dans un accumulateur. Il en résulte une grande liberté pour ce qui concerne le montage et l'agencement de l'unité structurelle 7 et de l'unité émettrice et réceptrice 11 dans le véhicule, cette liberté n'étant limitée que par le fait que les groupes structurels individuels formés par l'unité structurelle 7 et par l'unité émettrice/réceptrice 11 dans le véhicule ne doivent pas se perturber pour ce qui concerne la transmission radio. La transmission des signaux a lieu dans la plage des hautes fréquences, dans les bandes de fréquences admises pour la transmission de valeurs de mesure, par exemple dans la bande à 433 MHz. Le mode de réalisation de la figure 2 possède une unité structurelle 7 qui, outre le détecteur 1, l'unité électronique d'évaluation 3, et l'unité de transmission radio 5, comprend une alimentation électrique propre 19. Cette alimentation électrique 19 exploite le mouvement relatif, résultant du mouvement permanente de l'unité structurelle 7, entre un aimant et une bobine, et elle stocke l'énergie électrique récupérée dans un accumulateur ou un condensateur. Une unité réceptrice 13 possède une antenne de réception afin de recevoir les signaux émis depuis l'unité structurelle 7 et les amène à l'appareil de commande 9, lequel traite les signaux et les utilise pour la commande ou la régulation des composants du véhicule. Avec l'invention, on obtient un système de transmission de valeurs de mesure dont la durée de vie sans entretien est supérieure à celle du composant du véhicule auquel l'unité structurelle qui porte le détecteur est reliée. Un tel système de transmission de valeurs de mesure peut être monté non seulement sur des composants du véhicule qui sont exposés à un déplacement relatif important vis-à-vis de l'unité réceptrice, et/ou à des accélérations fortes, mais on peut aussi l'employer pour transmettre les valeurs de mesure les plus diverses, en particulier aussi pour de telles transmissions dans lesquels le détecteur doit être monté à des emplacements difficilement accessibles. Revendications 1. Système de transmission de valeurs de mesure provenant d'un ou plusieurs détecteurs vers un appareil de commande, pour des groupes hydrauliques, hydropneumatiques ou pneumatiques, comme par exemple des amortisseurs d'oscillations, des jambes de suspension, ou des ressorts pneumatiques montés entre un essieu et une superstructure d'un véhicule, dans lequel le détecteur qui saisit la valeur de mesure est relié fermement à un composant du groupe et ses signaux de mesure sont amenés à un appareil de commande sensiblement solidaire de la superstructure, caractérisé en ce que le détecteur (1) constitue une unité structurelle (7) avec une unité électronique d'évaluation (3) et une unité de transmission radio (5), ladite unité structurelle étant reliée solidairement avec un composant du groupe, et étant en communication active avec l'appareil de commande (9) par transmission radio au moyen d'une unité émettrice et/ou réceptrice (11 ou 13). 2. Système de transmission de valeur de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'alimentation électrique de l'unité structurelle (7) a lieu sans fil par l'intermédiaire de l'unité émettrice et réceptrice (11). 3. Système de transmission de valeurs de mesure selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la transmission électrique sans fil est réalisée par couplage inductif. 4. Système de transmission de valeurs de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité structurelle (7) comprend une alimentation électrique propre (19), réalisée par un déplacement relatif entre un aimant et une bobine à la suite du déplacement permanent du groupe. 5. Système de transmission de valeurs de mesure selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'énergie électrique est stockée par charge d'un condensateur. 6. Système de transmission de valeurs de mesure selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est prévu un accumulateur pour le stockage de l'énergie électrique. 7. Système de transmission de valeurs de mesure selon les revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'unité émettrice et/ou réceptrice (11 ou 13) est agencée de manière protégée dans le carrossage de roue correspondant du véhicule, et reliée à l'appareil de commande central (9). 8. Système de transmission de valeurs de mesure selon les revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la transmission des signaux a lieu dans la plage de hautes fréquences, dans les plages de fréquence autorisées pour la transmission de valeurs de mesure. 9. Système de transmission de valeurs de mesure selon les revendications I à 8, caractérisé en ce que l'unité structurelle (7) est agencée de façon protégée à l'intérieur du groupe. 10. Système de transmission de valeurs de mesure selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'unité structurelle (7) est agencée dans un élément d'étanchement et de guidage de l'amortisseur d'oscillations ou de la jambe de suspension.