Brevet FR2824904A1 — publié le 20021122

durde de propagation de la lumiAre en fonchon de la longueur d'onde. La présente invention concerne un procédé pour déterminer la position angulaire d'un capteur de torsion de flanc d'un pneumatique comprenant les étapes suivantes: - on mesure la phase du pneumatique par le capteur de torsion de flanc, s et - on mesure la phase de la j ante associée au pneumatique. L'invention concerne également un système pour détermi ner la position angulaire d'un capteur de torsion de flanc d'un pneumati que comportant: o - des moyens pour mesurer la phase du pneumatique avec le capteur de torsion de flanc, et - des moyens pour mesurer la phase d'une j ante associée au pneumati que. Etat de la technique s Les capteurs de torsion de paroi latérale ou de flanc s'utilisent notamment pour exploiter le couple transmis par une roue et un pneumatique à la chaussée ou le coefficient d'adhérence instantané des pneumatiques sur la chaussée. Pour cela il est connu d'intégrer dans la paroi latérale (flanc) d'un pneumatique, un grand nombre de zones d'aimantation permanente réparties régulièrement à la périphérie du pneumatique. I1 est en particulier possible d'intégrer les zones d'aimantation permanente dans la paroi du pneumatique ou de les appli quer sur la paroi. A une certaine distance de la paroi du pneumatique on a un capteur de mesure qui comporte au moins deux éléments de mesure 2s installés à une distance radiale différente de l'axe de rotation de la roue. Les variations des champs magnétiques liées au mouvement de rotation du pneumatique engendrent des signaux aux sorties des capteurs de me sure. Ces signaux représentent le mouvement de rotation du pneumati que. Lorsque sous l'effet des forces appliquées au pneumatique ou du couple d'entrainement ou de freinage à transmettre, le pneumatique se déforme, cela se traduit par un décalage de la phase des signaux de me sure fournis par les éléments de mesure. Ce déphasage peut s'exploiter comme mesure des couples transmis ou des coefficients d'adhérence ins tantanés. ss Dans la détermination de la phase d'un pneumatique il s'est avéré d élic at et lié à de grande s difficulté s de réalis er une ré alis ation d' une aimantation sinusoïdale homogène sur toute la périphérie du pneumati que. C'est pourquoi il faut des procédés de correction pour compenser de telles imperfections de l'aimantation. Ces corrections consistent à mesurer l'aimantation du pneumatique en fonction de la position angulaire et d'enregistrer la relation de ces grandeurs dans une courbe caractéristique. En tenant compte de cette courbe caractéristique on peut éliminer par le s calcul, les inconvénients de cette aimantation qui n'est pas parfaite. Tou tefois pour tenir compte de cette courbe caractéristique il est nécessaire de connatre la position angulaire absolue du pnenmatique aimanté car ce n'est que de cette manière que le système saura quel endroit de la caracté ristique qu'il faut utiliser pour déterminer les donnces de correction. o Avantages de l'invention L'invention a pour but de développer un procédé du type défini ci-dessus permettant de déterminer la position angulaire absolue du pneumatique à partir de la phase mesurée du pneumatique et de la phase mesurée de la j ante. La phase mesurée du pneumatique ne suffit pas is seule pour déterminer la position angulaire absolue. En ce que toutefois en plus on tient compte de la phase mesurée de la jante, on peut détermi ner la position angulaire absolue du pneumatique. Celle-ci peut ensuite s'utiliser pour les procédés de correction. Le procédé est en particulier avantageux en ce qu'on me o sure la phase de la j ante avec une roue polaire à N paires polaires ou dents, et le capteur de torsion de flanc comporte M phases magnétiques avec M N. De cette manière les signaux de mesure du capteur de tor sion de paroi latérale changent avec une autre fréquence que les signaux s de mesure de la roue polaire associée à la j ante. En conséquence, par la comparaison des deux signaux de mesure on peut conclure à la position angulaire absolue du pneumatique. Dans ce contexte il est particulièrement utile que la roue polaire servant à mesurer la phase de la j ante fasse partie d'un capteur de o vitesse de rotation du système ABS. De toute façon les capteurs de vitesse de rotation du système ABS existent dans de nombreux véhicules de sorte qu'il est particulièrement économique d'utiliser leurs signaux pour déter miner la position angulaire absolue du pneumatique. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, ss le capteur de torsion comporte M phases magnétiques avec valeur absolue | M-N | = 1. Le nombre de phases magnétiques du capteur de torsion de pa roi latérale ou de flanc se distingue ainsi précisément d'une phase du nombre de phases d'aimantation du capteur de vitesse de rotation du système ABS. On peut ainsi conclure à la position angulaire absolue du pneumatique en appliquant le principe du vernier. La détermination de la position angulaire absolue sera d'autant plus précise que le nombre de paires polaires sera grand. Si on a par exemple une roue polaire du cap s teur de vitesse de rotation du système ABS ayant 48 paires polaires et que le capteur de torsion du flanc a 47 phases magnétiques, on pourra mesu rer la position angulaire avec une précision de 360 /48. Le procédé selon l'invention est avantageusement caractéri sé en ce que le pneumatique relié solidairement à la j ante permet de dé o terminer la phase Ph ante) de la jante par la mesure d'une phase Ph (ImB) d'une zone d'aimantation intérieure et d'une phase Ph (AmB) d'une zone d'aimantation extérieure selon la formule: Ph (j ante) = k. (Ph (AmB) - Ph (ImB)), formule dans laquelle k est une constante du pneumatique. Pour le pneumatique relié à la phase, la phase du pneuma tique correspond à celle de la jante. Si l'on connaît la phase du pneumati que par rapport à la j ante et la phase de la jante elle-même, celle-ci étant associée solidairement au capteur de vitesse de rotation, en utilisant le principe du vernier on peut déterminer la phase absolue du pneumatique. o I1 est également avantageux pour le procédé selon l' invention que la ph as e me suré e du p neumatiqu e so it c o rrigé e en te nant compte de la position angulaire absolue du pneumatique. Ainsi la con naissance de la position angulaire absolue du pneumatique permet d'améliorer la détermination de la phase du pneumatique par l'utilisation avantageuse d'un capteur de torsion de flanc. I1 est également particulièrement avantageux que la phase mesurée du pneumatique soit corrigée en appliquant une courbe caracté ristique contenant l'aimantation du pneumatique en fonction de la posi tion angulaire de celui-ci. Par la connaissance de la position angulaire so absolue du pneumatique il est possible d'utiliser une courbe caractéristi que mesurée préalablement et qui correspond à l'aimantation en fonction de la position angulaire. L'invention concerne également un système du type ci dessus, caractérisé par des moyens pour déterminer la position angulaire s5 absolue du pneumatique à partir de la phase mesurée du pneumatique et de la phase mesurée de la j ante. De cette manière on rencontre pour le système, les avanta ges du procédé de l'invention. I1 est particulièrement avantageux qu'une roue polaire com porte N paires de pôles ou dents pour mesurer la phase de la jante, et le capteur de torsion de paroi latérale comporte n phases magnétiques avec M N. En comparant les signaux de mesure oscillant à des fré quences différentes on peut déterminer la position angulaire absolue du pneumatique. Dans le cadre du système selon l'invention il est utile que la roue polaire servant à mesurer la phase de la j ante soit celle d'un capteur o de vitesse de rotation d'un système ABS. I1 s'agit d'une solution particuliè rement économique car de nombreux véhicules ont de toute façon un tel capteur de vitesse de rotation. Selon un mode de réalisation préférentiel du système de l'invention le capteur de torsion de flanc M présente M phases magnéti ques avec valeur absolue | M-N | =1. Comme le nombre des phases magnétiques des capteurs respectifs se distingue ainsi précisément d'une phase, on peut conclure à la position angulaire absolue en appliquant le principe du vernier. Dans un système selon l'invention il est prévu de manière o préférentielle que pour des pneumatiques reliés solidairement à la jante, la phase Ph (iante) de la jante se détermine par la mesure d'une phase Ph (ImB) d'une zone d'aimantation intérieure et d'une phase Ph (AmB) d'une zone d'aimantation extérieure par la formule Ph ante) = k. (Ph(AmB) - Ph(ImB), s formule dans laquelle k est une constante du pneumatique. Si l'on connait la phase du pneumatique par rapport à la jante et celle de la j ante elle-méme qui est associée solidairement au cap teur de vitesse de rotation, en utilisant le principe du vernier on peut dé terminer la phase absolue du pneumatique. so De façon qu'il, la phase mesurée du pneumatique est corri gée en tenant compte de la position angulaire absolue du pneumatique. Globalement on peut ainsi déterminer la phase du pneumatique avec une grande précision à l'aide d'un capteur de torsion de flanc ou de paroi laté rale. s5 I1 est particulièrement avantageux que la phase mesurée du pneumatique soit corrigée en tenant compte d'une caractéristique repré sentant l'aimantation du pneumatique en fonction de sa position angu laire. Une caractéristique mesurée préalablement donne la relation spécifique au pneumatique de l'aimantation et de la position angulaire du pneumatique. Cette connaissance et la connaissance de la position angu laire absolue permettent ainsi d'améliorer la précision de la détermination de la phase du pneumatique. s La présente invention repose sur la considération que par la combinaison d'un capteur de torsion de paroi latérale et d'un capteur de vitesse de rotation ABS, on peut déterminer la position absolue du capteur de torsion de paroi latérale ou de flanc. En particulier il est alors possible, si le nombre des phases magnétiques du capteur de torsion de flanc se o distingue précisément d'une phase du capteur de vitesse de rotation ABS. Dans ces conditions, on peut en effet déterminer de manière précise la po sition absolue en appliquant le principe du vemier. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière dé s taillée à l'aide de modes de réalisation préférentiels représentés dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique d'une partie d'une roue servant à décrire la détermination de la phase d'un pneumatique, - la figure 2 montre plusieurs diagrammes pour décrire le principe du vernier, - la figure 3 est un schéma par blocs pour la description du système se lon l'invention. Description de l'ex:emple de réalisation La figure 1 montre schématiquement une partie d'une roue s pour expliquer la détermination de la phase d'un pneumatique. Un pneu matique 1O est installé sur une jante 12. Cette j ante 12 présente des zo nes 14, 16, 18 d'aimantation permanente différentes. Ces aimantations alternent en polarité. Par exemple la zone 14 du pôle Nord d'un aimant est suivie par la zone 16 du pôle Sud puis la zone 18 de nouveau d'un pôle so Nord, etc Le pneumatique 1O de la figure 1 est représenté dans un état de torsion c'est-à-dire que la zone du pneumatique essentiellement la zone périphérique du pneumatique 1O est décalée. Les zones du pneumatique 1O situées radialement à l'extérieur sont fortement décalées que les zones situces plus à l'intérieur; il s'agit des zones qui sont plus proches de la ss jante 12. Lorsque au niveau des différentes positions radiales c'est-à-dire par exemple au niveau des lignes (a) et (b) on installe des capteurs de me sure, on constatera que pour une déformation du pneumatique 1O du fait des forces appliquées au pneumatique 1O ou du couple d'entraînement ou de freinage à transmettre, il y aura un déphasage entre les signaux de me- sure émis par les éléments de mesure installés selon les lignes (a) et (b) . Pour un pneumatique relié solidairement à la jante on aura la phase de la jante Ph ante) (ligne c) donnée par la formule suivante: s Ph ante) = k. (Ph (AmB) - Ph (ImB)), dans cette formule: Ph (AmB): représente la phase de la zone aimantée extérieure pour la li lO gne (a) à la figure 1, Ph (ImB): représente la phase de la zone aimantée intérieure pour la li gne (b) de la figure 1, Ph ante): phase de la j ante pour la ligne (c) à la figure 1 K: constante du pneumatique. Si l'on connaît la phase du pneumatique 10 par rapport à la j ante 12 et la phase de la jante 12 elle-même qui est reliée solidairement au capteur de vitesse de rotation du système ABS, on peut déterminer la phase absolue du pneumatique 10. La figure 2 montre comment à partir des grandeurs indi o quées ci-dessus on peut déterminer la phase absolue du pneumatique. La figure 2 montre plusieurs diagrammes servant à expliquer le principe de vernier utilisé à cet effet. Dans les diagrammes de la figure 2 on a repré senté différentes grandeurs en fonction de l'angle de rotation p de la roue. La figure 2a montre une fonction sinus ou cosinus associée à la réception s des valeurs de mesure pour N paires de pôles. Dans le cas présent on a N = 2. La figure 2b montre des courbes sinus/cosinus correspondantes liées à N + 1 = 3 paires de pôles. En formant la fonction inverse de la fonction tangente (Arctan) on obtient les fonctions représentées à la figure 2d; la figure 2c correspond aux courbes sinus/cosinus issues de la figure so 2a alors que la figure 2d correspond aux courbes sinus ou cosinus de la figure 2b. La figure 2e montre comment par soustraction des fonctions représentées aux figures 2c et 2d on obtient la phase absolue. Si les figu res 2a et 2c sont par exemple associées à la roue polaire du capteur de vitesse de rotation du système ABS et que les figures 2b et 2d correspon as dent au capteur de torsion du flanc, alors la figure 2e montre que préci sément après une rotation de roue de = 360 on aura une différence entre les fonctions des figures 2c et 2d égale à 0 modulo 360 . Cela cor respond à une certaine position angulaire du capteur de torsion de flanc (paroi latérale). S'il se produit une variation de la position angulaire ab solue, on aura la différence de 0 modulo 360 pour une autre position de l'angle de roue d'o découle la position angulaire absolue du capteur de torsion de flanc. s La figure 3 montre un schéma par blocs pour la description d'un système selon l'invention. On donnera tout d'abord la signification des symboles utilisés à la figure 3: 101: Mesure de la phase avec un capteur de torsion de flanc, 102: Mesure de la phase avec une roue polaire du système ABS, o 103: Détermination de la phase absolue selon le procédé du vernier, 104: Correction de la phase mesurée par le capteur de torsion de paroi latérale, : Résultat de la détermination de la phase absolue dans l'élément fonctionnel 103, s 106: Emission de la phase améliorée du capteur de torsion de flanc. Dans l'élément fonctionnel 101 on mesure la phase d'un capteur de torsion de flanc. Cette phase mesurée par le capteur de torsion de flanc doit être corrigée dans l'élément fonctionnel 104 par exemple à l'aide d'une courbe caractéristique contenant des informations relatives au o champ magnétique en fonction de la position angulaire. Pour réaliser de manière fiable une telle correction dans l'élément fonctionnel 104 il faut connaître la phase absolue. Pour cela, dans l'élément fonctionnel 102 on mesure la phase d'une roue polaire du système ABS. On combine selon le principe du vernier la phase mesurée dans l'élément fonctionnel 101 et s celle dans l'élément fonctionnel 102. Ce procédé fournit le résultat 105 à savoir la phase absolue. Dans l'élément fonctionnel 104 on effectue une correction par une courbe caractéristique à partir de la phase mesurée et de la phase absolue pour que l'élément fonctionnel 106 puisse émettre la phase améliorée. La description ci-dessus de l'exemple de réalisation selon la présente invention sert à des fins d'illustration sans aucun caractère li mitatif pour l'invention. Différentes variations et modifications sont possi bles dans le cadre de l'invention sans sortir du cadre des équivalents. REVEN D I CATI O N S 1 ) Procédé pour déterminer la position angulaire d'un capteur de torsion de flanc d'un pneumatique (10) comprenant les étapes suivantes: - on mesure la phase du pneumatique (10) par le capteur de torsion de s flanc, et - on mesure la phase de la jante (12) associée au pneumatique (10), caractérisé en ce qu' à partir de la phase mesurée du pneumatique (10) et de la phase mesurée de la j ante (12), on détermine la position angulaire absolue du pneumati o que (10). 2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' - on mesure la phase de la j ante (12) avec une roue polaire à N paires s polaires ou dents, et - le capteur de torsion de flanc comporte M phases magnétiques avec M N. 3 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la roue polaire pour mesurer la phase de la j ante (12) fait partie d'un cap teur de vitesse de rotation d'un système ABS. 4 ) Procédé selon la revendication 1, 2s caractérisé en ce que le capteur de torsion de flanc comporte M phases magnétiques avec | M N|=1. ) Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le pnenmatique (10) relié solidairement à la jante (12) permet de détermi ner la phase Ph ante) de la jante (12) par la mesure d'une phase Ph (ImB) d'une zone d'aimantation intérieure et d'une phase Ph (AmB) d'une zone d'aimantation extérieure selon la formule: 3s Ph ante) = k. (Ph (AmB) - Ph (ImB)), formule dans laquelle k est une constante du pneumatique. 6 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on corrige la phase mesurée du pneumatique (10) en tenant compte de la position angulaire absolue du pneumatique (10). 7 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on corrige la phase mesurée du pneumatique (10) en connaissant une courbe caractéristique tenant compte de l'aimantation du pneumatique (10) en fonction de la position angulaire du pneumatique (10). 8 ) Système pour déterminer la position angulaire d'un capteur de torsion de flanc d'un pneumatique (10) comportant: - des moyens pour mesurer la phase du pneumatique (10) avec le cap teur de torsion de flanc, et - des moyens pour mesurer la phase d'une jante (12) associée au pneu matique (10), caractérisé par des moyens pour déterminer la position angulaire absolue du pneumati que (10) à partir de la phase mesurée du pneumatique (10) et de la phase o mesurée de la j ante (12). 9 ) Système selon la revendication 8, caractérisé en ce qu' - une roue polaire comporte N paires de pôles ou dents pour mesurer la :5 phase de la jante ( 12), et - le capteur de torsion de paroi latérale comporte n phases magnétiques avec M N. ) Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que la roue polaire pour mesurer la phase de la jante (12) fait partie d'un cap teur de vitesse de rotation d'un système ABS. 1 1 ) Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que le capteur de torsion de flanc M présente M phases magnétiques avec va leur absolue | M-N | = 1. 12 ) Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que pour des pneumatiques (10) reliés solidairement à la jante (12), la phase Ph ante) de la j ante (12) se détermine par la mesure d'une phase Ph s (ImB) d' une zone d' aimantation intéri eure e t d' une ph as e Ph (AmB) d'une zone d'aimantation extérieure par la formule Ph ój ante) = k. (Ph(AmB) Ph(ImB), formule dans laquelle k est une constante du pneumatique. lO 13 ) Système selon la revendication 12, caractérisé en ce que la phase mesurée du pneumatique (10) est corrigée en tenant compte de la position angulaire absolue du pneumatique (10). 14 ) Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que la phase mesurée du pneumatique (10) est corrigée en tenant compte de la caractéristique contenue dans l'aimantation du pneumatique (10) en fonction de la position angulaire du pneumatique (10).