Brevet FR2919057A1 — publié le 20090123

Procédé de mesure de l'adhérence au sol d'une route La présente invention concerne un procédé de mesure de l'adhérence au sol d'une route, notamment au moyen d'une sonde déformable embarquée dans un véhicule automobile. Les véhicules automobiles embarquent un nombre croissant d'équipements de sécurité active. A titre d'exemple, on connaît le contrôle de stabilité - dénommé E.S.P. pour electronic stability program en anglais - ou l'assistance anti-blocage de roue - dénommé A.B.S. pour anti-blocking system en anglais. Ces équipements améliorent la sécurité active d'un véhicule automobile en cherchant à limiter le risque 15 d'accident. Pour améliorer leur efficacité et leur performance, ces équipements requièrent des informations relatives à l'environnement dans lequel évolue le véhicule comme sa vitesse, l'angle du volant ou la vitesse de débattement 20 des suspensions. Certaines de ces informations ne sont pas aisées à obtenir. Notamment, l'adhérence au sol d'un véhicule est un paramètre difficile à mesurer directement et en continu. 25 Or cette adhérence est une information importante puisqu'elle traduit l'état de la route au niveau de l'interface pneu/route. Il est connu de mesurer cette adhérence selon différents procédés. Ainsi, pour une forte sollicitation 30 en couple, on peut utiliser un taux de glissement de la roue tandis que, pour des sollicitations faibles ou moyennes, il est connu notamment d'utiliser des lasers en dynamique. Par ailleurs, la demande de brevet FR 2820501 de la 35 société Michelin divulgue un procédé mesurant l'adhérence d'une roue à la route au moyen d'un capteur situé sur cette roue. Toutefois, un tel procédé présente l'inconvénient de dépendre de paramètres extérieurs à l'adhérence tels que l'état d'usure de la roue ou sa pression interne. En outre, un tel procédé requiert l'utilisation de pneus spécifiques à chaque type de véhicule automobile. La présente invention vise à proposer un procédé de mesure d'adhérence simple, fiable et pouvant équipé tout type de véhicule automobile. En outre, l'invention vise à fournir un procédé compatible avec les contraintes économiques de fabrication d'un véhicule automobile en série, pour disposer de cette information en continu. C'est pourquoi, l'invention porte sur un procédé de mesure de l'adhérence au sol d'un véhicule au moyen d'une sonde déformable équipant le véhicule, caractérisé en ce que la mesure d'adhérence comprend les étapes de maintenir la sonde en frottement avec la route pendant le déplacement du véhicule, de mesurer une déformation de la sonde sous l'action de son frottement avec la route et de déterminer une valeur de l'adhérence de la route à partir de cette mesure de la déformation de la sonde. Grâce à un procédé conforme à l'invention, la mesure d'adhérence au sol d'un véhicule peut être simplement mise en oeuvre à partir de tout type de véhicule et dans différentes conditions. De fait, l'invention ne requiert qu'un frottement continu entre une sonde, associée au véhicule, et la route. A partir de ce frottement, un capteur et des moyens électriques peuvent déduire aisément l'adhérence au sol du véhicule. Dans une réalisation, le procédé comprend l'étape de maintenir le frottement de la sonde avec la route en exerçant une action constante sur cette sonde, au moyen d'un vérin, perpendiculairement à la direction de déplacement du véhicule. Selon une réalisation, le procédé comprend l'étape de mesurer la déformation de la sonde au moyen d'un 5 capteur venant au contact de la sonde. Dans une réalisation, le procédé comprend l'étape de mesurer l'adhérence de la route au moyen d'une cartographie embarquée dans le véhicule déterminant une adhérence pour une valeur mesurée de déformation. 10 L'invention concerne également un dispositif de mesure de l'adhérence au sol d'un véhicule automobile au moyen d'une sonde déformable destinée à équiper ce véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour maintenir la sonde en frottement avec la route 15 pendant le déplacement du véhicule, mesurer la déformation de la sonde sous l'action de la route et déterminer une valeur de l'adhérence de la route à partir de la mesure de la déformation de la sonde. Dans une réalisation, le dispositif comprend un 20 vérin agissant sur la sonde perpendiculairement à la direction de déplacement du véhicule pour maintenir le frottement de la sonde avec la route. Selon une réalisation, le dispositif comprend un capteur venant au contact de la sonde. 25 Dans une réalisation, le dispositif comprend une cartographie pour déterminer une adhérence au sol de la route à partir d'une valeur déterminée de déformation. L'invention concerne également un véhicule de transport muni d'un dispositif pouvant mettre en oeuvre un 30 procédé conforme à l'une des réalisations précédentes. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, avantages et caracteristiques apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit et qui est faite au regard des dessins annexés et sur lesquels : 35 - la figure 1 représente schématiquement la mise en oeuvre d'un procédé conforme à l'invention, - les figures 2a et 2b représentent les forces mises en jeu lors de mesures d'adhérences distinctes, - la figure 3 est un diagramme permettant de déterminer une valeur d'adhérence, - la figure 4 est une vue en coupe d'un dispositif conforme à l'invention, - la figure 5 est un schéma représentatif d'une mise en oeuvre du dispositif décrit à la figure 4, et - la figure 6 représente les forces mises en jeu lors d'une mesure d'adhérence par le dispositif décrit à la figure 4. En référence à la figure 1, un véhicule 1 conforme à l'invention comprend une sonde 2 déformable, par exemple formée par un matériau souple ou élastique, reliée à la caisse 3 du véhicule. Lors d'une mesure d'adhérence du véhicule à la route 4 sur laquelle circule le véhicule 1, la sonde 2 est maintenue en contact avec cette route 4. A cet effet, une action Fz verticale, c'est-à-dire perpendiculaire à la direction de déplacement du véhicule, est exercée sur le détecteur 2. Grâce à cette action verticale Fz, une action Fx horizontale est générée, entre le détecteur 2 et la route 4, due au frottement du détecteur 2 sur cette route 4. Un tel frottement étant d'autant plus important que l'adhérence de la route est élevée, il apparaît que la sonde 2 subit une déformation horizontale - par étirement - d'autant plus importante que l'adhérence de la route est élevée. Cette situation est illustrée sur les figures 2a et 2b : Pour une même sonde 2 soumise à une même action Fz verticale, une faible adhérence de la route 4 (figure 2a) génère une action Fx d'intensité inférieure à celle de l'action Fx' (figure 2b) générée par une route présentant une adhérence accrue. De façon corollaire, l'étirement de la sonde 2 est plus important lorsque l'adhérence de la route 4 est élevée (figure 2b) que lorsque l'adhérence est limitée (figure 2a). Grâce à la mesure de l'étirement ou de la déformation de la sonde 2, il est possible de remonter à la valeur de l'adhérence de la route, en se servant d'un abaque, comme illustré en figure 3 (obtenu par exemple par des mesures sur banc ou issu de la littérature). Cet abaque, préenregistré par exemple dans une unité de commande relié à la sonde, représente des courbes de l'adhérence (axe des ordonnées 8) en fonction de l'action Fx (axe des abscisses 9) qui est lui mesuré à l'aide de la sonde selon l'invention. Chaque courbe correspond à divers adhérences de la route et donc à plusieurs types de sol : la courbe du haut correspondant à un sol sec, la courbe du milieu à un sol mouillé et la courbe du bas à un sol verglacé. Bien entendu, l'abaque ne se limitera certainement pas à trois courbes. En référence à la figure 4, un dispositif 13 mettant en oeuvre l'invention peut comprendre un vérin 10 muni d'un capteur 11 mesurant le déplacement de la sonde 2 formée par un matériau plastique. Sur la figure 5 est illustré un exemple de positionnement du dispositif 13. Dans ce cas, le dispositif 13 est suspendu au triangle de la roue avant gauche d'un véhicule automobile. Comme représenté sur la figure 6, le vérin 10 peut alors exercer une action verticale Fz maintenant le contact entre la sonde 2 et la route 4 dont l'adhérence est mesurée. Lors de ce contact, une action horizontale Fx est générée par la route 4 sur la sonde 2. Cette dernière est ainsi déplacée d'une position de repos (trait discontinu) à une position de mesure (trait continu) où sa déformation équilibre l'action Fx. La capteur 11 déterminant la valeur de cette déformation, il est alors possible de déterminer l'adhérence de la route comme précédemment indiqué. L'information d'adhérence permet alors de prévenir le conducteur du véhicule de l'état de la route et de gérer plus efficacement les algorithmes des systèmes de sécurité comme l'ABS et l'ESP. REVENDICATIONS 1. Procédé de mesure de l'adhérence au sol (4) d'un véhicule (1) au moyen d'une sonde déformable (2) équipant ce véhicule (1), caractérisé en ce que la mesure d'adhérence comprend les étapes de: - Maintenir la sonde (2) en frottement avec la route (4) pendant le déplacement du véhicule (1), -Mesurer une déformation de la sonde (2) sous l'action 10 de son frottement avec la route (4), et - Déterminer une valeur de l'adhérence de la route (4) à partir de cette mesure de la déformation de la sonde (2). 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend l'étape de maintenir le frottement de 15 la sonde (4) avec la route (2) en exerçant une action (Fz) constante sur cette sonde (2), au moyen d'un vérin (10), perpendiculairement à la direction de déplacement du véhicule. 3. Procédé selon la revendication 2 caractérisé en 20 ce qu'il comprend l'étape de mesurer la déformation de la sonde (2) au moyen d'un capteur (11) venant au contact de la sonde (2). 4. Procédé selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce qu'il comprend l'étape de mesurer 25 l'adhérence de la route (4) au moyen d'une cartographie embarquée dans le véhicule déterminant une adhérence ( ) pour une valeur mesurée de déformation (Fx). 5. Dispositif (13) de mesure de l'adhérence au sol (4) d'un véhicule automobile au moyen d'une sonde (2) 30 déformable destinée à équiper ce véhicule (1), caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour : -Maintenir la sonde (2) en frottement avec une route (4) pendant le déplacement du véhicule (1), - Mesurer la déformation de la sonde (2) sous l'action de 35 la route (4), et- Déterminer une valeur de l'adhérence ( ) de la route (4) à partir de la mesure de la déformation de la sonde (2). 6. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce qu'il comprend un vérin (10) agissant sur la sonde (2) perpendiculairement à la direction de déplacement du véhicule (1) pour maintenir le frottement de la sonde (2) avec la route (4). 7. Dispositif selon la revendication 6 caractérisé 10 en ce qu'il comprend un capteur (11) venant au contact de la sonde (2). 8. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 7 caractérisé en ce qu'il comprend une cartographie pour déterminer une adhérence au sol de la route à partir 15 d'une valeur déterminée de déformation. 9. Véhicule automobile muni d'un dispositif (13) de mesure de l'adhérence au sol (4) au moyen d'une sonde (2) déformable, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour . 20 - Maintenir la sonde (2) en frottement avec une route (4) pendant le déplacement du véhicule (1), - Mesurer la déformation de la sonde (2) sous l'action de la route (4), et - Déterminer une valeur de l'adhérence ( ) de la route 25 (4) à partir de la mesure de la déformation de la sonde (2) selon un procédé conforme à l'une des revendications 1 à 4.