Brevet FR2925165A1 — publié le 20090619

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour l'étalonnage statique d'un véhicule permettant de corriger l'indicateur de vitesse et/ou de distance, des grandeurs parasites générées par le roulement, ainsi que l'adaptation de l'indicateur de vitesse et/ou de distance et/ou le réglage de son limiteur de vitesse ; ces adaptations et étalonnages pouvant être effectués, soit 15 lors de l'installation de l'indicateur de vitesse sur le véhicule, soit lors des contrôles périodiques, étant entendu que dans les deux cas les procédures de contrôle sont légèrement différentes du fait que : lors de l'installation d'un indicateur de vitesse sur un véhicule, l'étalonnage exige la connaissance de certaines des caractéristiques du 20 véhicule ainsi que celles de son équipement pneumatique, de même lors du réglage de son limiteur de vitesse ou régulateur de vitesse, lors d'un contrôle périodique, les résultats des essais effectués lors de l'installation ou d'un contrôle périodique antérieur peuvent être avantageusement utilisés. 25 L'invention ne se limite pas à un type particulier de véhicules. Elle concerne aussi bien les camions équipés d'indicateurs de vitesse que les véhicules de transport en commun (autobus, autocar), les taxis (véhicules légers) équipés de taximètres ou même les véhicules particuliers (dans la mesure où ils sont 30 équipés de dispositifs de mesure et/ou d'enregistrement de vitesse). 1 2925165 -2- D'une façon générale, on sait qu'à l'heure actuelle les indicateurs de vitesse fournis par les équipementiers sont conçus pour fournir des indications de vitesse obtenues par comptage du nombre de tours par unité de temps des roues du véhicule ou d'un organe tournant de la chaîne de transmission entre le moteur et les roues motrices du véhicule ; par exemple, l'arbre de sortie de la boîte à vitesse. L'étalonnage de ces indicateurs exige l'emploi d'un simulateur comprenant au moins un banc d'essai � hometrainer � à rouleaux ou à bandes sans fin dont au moins un rouleau (ou une bande) est conçu pour être entraîné en rotation par une roue du véhicule, et une unité de calcul et de gestion du simulateur qui reçoit les informations relatives à la rotation du rouleau ou de la bande et des informations relatives à la rotation de la roue en provenance de l'indicateur de vitesse. Il s'avère que, physiquement, la méthode et les moyens utilisés jusqu'ici pour effectuer cet étalonnage sont suspects de représentativité, dès lors qu'une précision est à respecter dans toutes les conditions d'utilisation. En effet : - la circonférence de roulement mesurée est celle sur les rouleaux (sans correction), - le véhicule est à vide, - la charge sur le rouleau est une demi charge, oblique et d'obliquité variable avec l'équipement pneumatique, - le contact mécanique a lieu sur une surface courbe (bande de roulement 25 tendue), - les rouleaux tournent � fou � sur leur axe, il y a absence de traînée de roulement et de traînée aérodynamique. En fait, le torseur réactif dans un roulement sur banc d'essai est différent du 30 torseur réactif dans un roulement sur route. Pour tenter de corriger ce défaut, on a proposé d'effectuer un étalonnage en procédant à des tests à vide et en charge sur route, et ce, à différentes vitesses. Toutefois, ce processus est trop long et trop complexe pour que l'on puisse l'appliquer à tous les véhicules circulant sur les routes (soit à des millions ou dizaines de millions de véhicules). L'invention a donc plus particulièrement pour but un procédé d'étalonnage d'un véhicule et d'adaptation d'un indicateur de vitesse ainsi qu'un moyen de correction qui puisse s'exécuter selon des temps de mise en oeuvre compatibles avec des cadences de contrôle plus élevées que celles pratiquées à l'heure actuelle, et par ailleurs, permettre l'ajustement du mesurande aux prescriptions légales pour une meilleure précision. Elle part de la constatation que la prise d'informations s'effectuant à partir du roulement brut (les erreurs instrumentales étant négligées), toutes les anomalies ou erreurs proviennent des conditions dans lesquelles s'opère le roulement, et en particulier des glissements (ou microglissements de structure). En effet, il a été fondamentalement établi que le roulement le plus général sur roues équipées de pneumatiques peut être considéré comme un roulement pur dont le rayon de roulement est celui du contact accompagné de deux grandeurs parasites générées par le roulement, le taux de �creep � (roulement libre) cxR et le taux de � creep � tangentiel (propulsif) 4-xt , en dépendance du pneumatique au contact du sol. Ces deux grandeurs parasites que sont les taux de � creep �, ~xR , Çxt , sont les causes d'erreurs sur la vitesse et sur la distance parcourue. Le total e%=ÇxR+Çxt, fonction de la vitesse V et de la charge P, détermine la courbe d'erreur e % = f (V, P). Ainsi, la courbe réelle de fonctionnement est positionnée par rapport à la droite de roulement pur, droite passant par l'origine (signal de sortie lié à la vitesse par une constante), par la prise en compte de la susdite courbe d'erreur s%=f(V,P). Quant aux taux de � creep � rR , Çxt , ils seront déterminés par le calcul statique à partir des caractéristiques du véhicule et son équipement en pneumatiques. Trois types de glissements sont à considérer, donnant lieu aux trois taux de � creep � suivants : . le taux de � creep � (roulement libre) ÇxR sur route qui varie linéairement avec la charge et est indépendant de la vitesse, . le taux de � creep � tangentiel (propulsif) Çxt sur route qui varie non linéairement avec la charge et la vitesse, . le taux de � creep � total route ÇxT qui est égal à la somme du taux de � creep � roulement libre et du taux de � creep � tangentiel. Ainsi, la présente invention a pour objet un procédé pour l'étalonnage statique d'un véhicule permettant de corriger l'indicateur de vitesse et/ou de distance, des grandeurs parasites générées par le roulement, ainsi que l'adaptation de l'indicateur de vitesse et/ou de distance et/ou le réglage de son limiteur de vitesse, caractérisé en ce qu'il comprend : • l'utilisation d'un modèle mathématique du roulement considéré en tant que liaison de rotation d'éléments dans un contact rigide / élastique dans lequel l'élément élastique est le pneumatique, l'élément rigide est le sol, avec une interface rugueuse ; • la détermination à partir de l'expression analytique dudit modèle de la 30 longueur réelle parcourue pour un tour de roue, lm=2nRa (1+8%) avec : o Ra=Rù8; o R : rayon réel ou déduit à la suite d'une mesure, du pneumatique, le rayon réel pouvant correspondre à la moyenne des rayons réels du train moteur ; o 8 : écrasement ; o s rio = (xR + 4'xt ) avec : • ~xR est le taux de �creep � (roulement libre) sur route qui varie linéairement avec la charge et est indépendant de la vitesse ; • Çxt est le taux de � creep � tangentiel (propulsif) sur route qui varie non linéairement avec la charge et la vitesse ; • le calcul à partir de la longueur 1m du nombre d'impulsions W par 15 kilomètre parcouru à vide, en fonction d'une vitesse virtuelle de référence ; • l'utilisation pour effectuer l'étalonnage d'une grandeur W représentative du nombre d'impulsions électriques par kilomètre générées en sortie de la boîte de vitesse par un générateur d'impulsions, en fonction d'une 20 vitesse virtuelle, qui est usuellement 50 km/h (cette vitesse n'étant pas limitative). A cet effet, le procédé selon l'invention utilise un "système expert" pour déterminer le nombre nécessaire d'impulsions au kilomètre parcouru à la 25 sortie de la boîte de vitesse pour l'adaptation et l'étalonnage de l'indicateur de vitesse et du régulateur de vitesse ou du limiteur de vitesse au véhicule et le taux d'erreur c % en fonction de la vitesse, ce taux d'erreur consistant pour chacune des vitesses virtuelles choisies, en la somme du taux de � creep � roulement libre cxR et du taux de � creep � tangentiel (propulsif) 4'xt sur 30 route. 5 10 Ainsi, pour pouvoir tirer parti de ce mode de détermination, le procédé selon l'invention prévoit les phases successives suivantes exécutées par le "système expert" : une phase préliminaire au cours de laquelle, après avoir caractérisé le véhicule, l'opérateur saisit, sur le système expert, les données caractéristiques du véhicule, en particulier les caractéristiques des pneumatiques (qui se trouvent habituellement inscrites sur ces pneumatiques) pour pouvoir disposer de paramètres tels que le rayon de la roue, l'écrasement, les indices de charge avant/arrière, la rigidité verticale Kp , le poids du véhicule indiqué sur les documents administratifs, le rapport p du pont arrière et le nombre N d'impulsions par tour du générateur, une première étape de calcul permettant de personnaliser le véhicule en déterminant notamment : .l'écrasement des roues avant, ce paramètre étant obtenu en effectuant le rapport entre le demi poids du train avant et la rigidité verticale avant, . le rayon des roues avant avec écrasement (rayon de roulement), soit la différence entre le rayon des roues avant et de l'écrasement précédemment calculé, . la traînée de roulement avant (produit du rapport entre le poids du train avant et le rayon des roues avant avec écrasement, par un 25 paramètre de roulement saisi par l'opérateur et défini empiriquement par les fabricants), . la rigidité verticale arrière, Kp . la rigidité transversale arrière, Kq . l'écrasement des roues arrières (éventuellement jumelées) (rapport 30 entre le poids du train arrière sur n fois la rigidité verticale, n étant le nombre de roues arrière), . le rayon des roues arrière avec écrasement (rayon de roulement), qui est égal au rayon de la roue arrière moins l'écrasement, . la traînée de roulement arrière (produit du rapport entre le poids du train arrière et le rayon des roues arrière avec écrasement, par le susdit paramètre), . la traînée de roulement totale qui est égale à la somme de la traînée avant et de la traînée arrière, sachant qu'il peut y avoir plusieurs trains arrière, tracteurs ou porteurs avec un porteur plus un tracteur, étant entendu que la traînée de roulement en pratique ne varie pas avec la vitesse. Par contre, il faut ajouter la traînée aérodynamique qui varie avec la vitesse. Cette traînée est normalisée dans un fichier pour les vitesses d'essai virtuelles choisies 20 km/h, 50 km/h, 80 km/h, 100 km/h avec ou sans déflecteurs sur le toit, réduisant ainsi la traînée aérodynamique, une deuxième étape de calcul réalisée lorsque tous les calculs préliminaires propres au véhicule ont été effectués, cette deuxième étape de calcul comprenant : • le calcul du taux de � creep � (roulement libre) cxR sur route, • le calcul du taux de � creep � tangentiel (propulsif ou tractif) ,xt sur route, puis : • le calcul de l'erreur en %, soit s % qui, pour chaque vitesse, consiste à effectuer la somme : s% _ ~xR + xt, et • le calcul de la grandeur W représentant le nombre d'impulsions par kilomètre parcouru, lesquelles impulsions sont délivrées par le capteur monté en sortie de la boîte de vitesse. Ce procédé permet notamment de démontrer : a) que les résultats obtenus par un modèle mathématique (à partir de 30 caractéristiques physiques) sont plus précis que ceux obtenus dans un centre agréé de test utilisant des rouleaux, 25 b) que les résultats obtenus pour l'adaptation W à 50 km/h et sur route par les instruments de mesure de vitesse usuels sont erronés, mais que l'on peut en déduire la valeur réelle à partir du calcul. De plus, le procédé selon l'invention permet de procéder à cet étalonnage en statique, ce qui présente des avantages conséquents qui se traduisent notamment : • par un gain de temps lors de l'opération d'étalonnage : il n'est pas nécessaire de procéder à une simulation par roulement ; • par la possibilité de se dispenser de l'utilisation d'un simulateur comprenant un banc d'essai à rouleaux (ou à bandes) sans fin ; • par une meilleure précision des résultats : l'intervalle de confiance des résultats obtenus à partir de ce modèle mathématique est plus sûr que l'intervalle de confiance des résultats obtenus à la suite de la réalisation d'essais effectués par simulation, ceci résultant notamment du fait qu'en simulation, les pneus s'échauffent, ce qui altère la précision desdits résultats. Bien entendu, l'invention concerne également un dispositif pour la mise en 20 oeuvre du procédé précédemment défini, ce dispositif faisant intervenir un système expert comprenant : une base de connaissances, c'est-à-dire un ensemble de règles (implications logiques, évocations d'hypothèses, convictions de l'expert), 25 une base de faits, c'est-à- dire une description du problème précis à traiter, un moteur d'inférence, chargé d'appliquer les règles au problème précis, une interface homme expert/ base de connaissances associée à la 30 susdite base de connaissances, et une interface de dialogue homme/machine (par voie hertzienne, par exemple) associée au susdit moteur d'inférence. Avantageusement, cette unité de calcul peut comprendre des moyens permettant de saisir des données caractéristiques du véhicule telles que fournies par le constructeur du véhicule et des pneumatiques, ces données concernant notamment le rayon réel de la roue, l'écrasement, les indices de charge avant/arrière, le rapport du pont arrière, le nombre d'impulsions par tour du générateur d'impulsions, ainsi que des moyens de détermination de paramètres comprenant notamment : . l'écrasement des roues avant, . le rayon des roues avec écrasement (rayon de roulement), . la traînée de roulement avant, . la rigidité verticale arrière, . la rigidité transversale arrière, . l'écrasement des roues arrière, . le rayon des roues arrière avec écrasement, . la traînée de roulement arrière, . la traînée de roulement totale qui est la somme de la traînée de roulement 20 avant et de la traînée de roulement arrière et, éventuellement, la traînée de roulement d'une ou plusieurs remorques. Un mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention sera décrit, ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés dans 25 lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un dispositif pour l'adaptation et l'étalonnage d'un indicateur de vitesse, -la figure 2 est un exemple d'étalonnage, et la figure 3 est un exemple de système de contrôle des indicateurs de 30 vitesse équipant les véhicules. 2925165 -10- Comme précédemment mentionné, le procédé selon l'invention s'applique à l'adaptation, au réglage du limiteur de vitesse, puis à l'étalonnage d'installations de mesures de vitesses faisant intervenir un tachygraphe connecté à la sortie de la boîte à vitesse d'un véhicule par l'intermédiaire de 5 moyens d'adaptation ajustables conçus pour convertir une grandeur W représentative du nombre de tours effectués par l'arbre de sortie de la boîte à vitesses entraînant un générateur d'impulsions, en une grandeur K représentative d'un nombre d'impulsions électriques par kilomètre selon la relation : 10 a = K (relation 3) dans laquelle a est le coefficient d'adaptation. L'invention propose plus précisément de déterminer le taux d'erreur à partir 15 du taux de �creep � (roulement libre) xR sur route et du taux de � creep � tangentiel (propulsif) Çxt sur route de manière à pouvoir corriger les valeurs de vitesses et distances relevées par l'indicateur de vitesse. L'expression analytique la plus simple pour 1 tour de roue, précédemment 20 citée, est la suivante : 1m = 2irRa [1 + ( xR + Çxt )] (relation 1) lm = 2n-Ra (1 + s %) (relation 2) 25 avec Ra = R ù 8 R : rayon réel du pneumatique, ô: écrasement, s 3R avec ÇxR = (relation 4) 2925165 -11- avec Çxt = [l,o5-2)1 (relation 5) a:1/2 longueur de contact avec la route, : racine réelle de l'équation : 8Qx = 3 û 6?,2 + 12? (équation C) dans laquelle : 5 � = 0,7 coefficient de frottement Ponts et Chaussées, P est égal à la charge, Qx est égal à la somme des traînées de roulement (y compris, éventuellement, celles de une ou plusieurs remorques) et aérodynamique. 10 Cette expression devient : =27zRaLl+(3R+1,05R~,) (relation 6) soit après quelques calculs : am = 23 \1û R / {S + 4,15[8(D û 8)]~ , } (relation 7) dans lesquelles : 8 : écrasement, : représente la racine réelle de la susdite équation E, a : longueur du demi contact sur un plan, D : diamètre du pneumatique. Dans l'exemple représenté sur la figure 1, un dispositif, géré par un système expert, pour la mise en oeuvre du procédé précédemment décrit, comprend : une base de connaissances (bloc 1), c'est-à-dire un ensemble de règles (implications logiques, évocations d'hypothèses, convictions de 1' expert), - une base de faits (bloc 2), c'est-à-dire une description du problème précis à traiter, 15 2925165 - 12 - un moteur d'inférence (bloc 3), chargé d'appliquer les règles au problème précis, une interface de dialogue (bloc 4) homme expert/ base de connaissances associée à la susdite base de connaissances 1, 5 - une interface de dialogue (bloc 5) homme/machine (par voie hertzienne par exemple) associée au susdit moteur d'inférence (bloc 3) et à la susdite base de connaissances (bloc 1), et -un logiciel (bloc 6) de gestion de l'ensemble du dispositif de mise en oeuvre du procédé selon l'invention. 10 D'une manière plus précise : la susdite base de faits (bloc 2) comprend une base de données (bloc 21), un module de calculs intermédiaires (bloc 22) et un module de calculs des grandeurs parasites (bloc 23), 15 la susdite interface de dialogue (bloc 5) homme/machine comprend un module de saisie des informations (bloc 51), un module interface graphique (bloc 52) et un module de conversion en langage machine (bloc 53). 20 Des liaisons bidirectionnelles associent les différents blocs précédemment cités, à savoir : une liaison L36 associant le moteur d'inférence (bloc 3) et le logiciel de gestion (bloc 6), une liaison L23a associant le moteur d'inférence (bloc 3) à la base de 25 données (bloc 21) de la base de faits (bloc 2), une liaison L23b associant le moteur d'inférence (bloc 3) au module de calculs intermédiaires (bloc 22) de la base de faits (bloc 2), une liaison L23c associant le moteur d'inférence (bloc 3) au module de calculs des grandeurs parasites (bloc 23) de la base de faits (bloc 2), 30 - une liaison L13 associant le moteur d'inférence (bloc 3) à la base de connaissances (bloc 1), 2925165 - 13 - une liaison L35 associant le moteur d'inférence (bloc 3) au module de conversion en langage machine (bloc 53) de l'interface de dialogue homme/machine (bloc 5), une liaison L14 associant la base de connaissances (bloc 1) à l'interface 5 de dialogue homme expert (bloc 4), une liaison L15a associant la base de connaissances (bloc 1) au module de conversion en langage machine (bloc 53) de l'interface de dialogue homme/machine (bloc 5), une liaison L15b associant le module de conversion en langage machine 10 (bloc 53) de l'interface de dialogue homme/machine (bloc 5) au module d'interface graphique (bloc 52) de l'interface de dialogue homme/machine (bloc 5), une liaison L15c associant le module de conversion en langage machine (bloc 53) de l'interface de dialogue homme/machine (bloc 5) au module 15 de saisie des informations (bloc 51) de l'interface de dialogue homme/machine (bloc 5), une liaison L15d associant le module de saisie des informations (bloc 51) de l'interface de dialogue homme/machine (bloc 5) à la base de connaissances (bloc 1), et 20 une liaison L15e associant le module d'interface graphique (bloc 52) de l'interface de dialogue homme/machine (bloc 5) à la base de connaissances (bloc 1). Bien entendu l'expert, par l'intermédiaire de son interface de dialogue (bloc4) 25 enrichira la base de connaissances (bloc 1) en ayant défini préalablement l'ensemble des règles à partir des implications logiques, d'évocations d'hypothèses et de ses convictions. Par ailleurs, l'opérateur, par l'intermédiaire de son interface de dialogue (bloc 5), exploitera le dispositif de mise en oeuvre du procédé en ayant 30 préalablement saisi les données caractéristiques du véhicule. -14- Un exemple de calcul sera décrit ci-après pour un véhicule à vide dont les paramètres saisis ou calculés sont les suivants : Caractéristiques : roues : 315/80 -22,5 pouces pression de gonflage prescrite : 8 bars rayon de la roue : = 546,89 mm écrasement de référence : 546,89 û 506 = 40,89 mm. • Indice de charge arrière 150 = 3 350 kg • Indice de charge avant 154 = 3 750 kg • Rigidité verticale avant : Kp = 37 500 N =917,055N/mm 40, 89 mm • Rigidité transversale avant : Kq = 917,055 x ? =611,370 N / mm 3 • Poids du train avant = 5 920 kg = 59 200 N • Poids du train arrière = 4 460 kg = 44 600 N • Ecrasement des roues avant = 32,27 mm • Rayon des roues avant avec écrasement (rayon de roulement) = 514,61 mm • Traînée de roulement avant avec paramètre 2,5 = 304,84 N • Rigidité verticale arrière : Kp = 819,93 N/mm • Rigidité transversale arrière : Kq = 546,15 N/mm • Ecrasement des roues arrières (jumelées) = 13,61 mm • Rayon des roues arrières avec écrasement (rayon de roulement) _ 533,28 mm • Traînée de roulement arrière (paramètre 2,65) = 221,62 N • Traînée de roulement = Traînée avant + arrière = 526,46 N Calcul des taux de � creep � : 2925165 - 15 -La traînée totale ramenée à une roue motrice et à la charge sur une roue est égale à : Qx _ Traînée de roulement + traînée aérodynamique / nombre de roues AR pP ,u x poids AR / nombre de roues AR 5 8Qx = x3 + 122. (équation E) P Toutefois, en pratique un glissement intervient au bord mené où la pression tombe à zéro. Pour cette raison, une région adhérente de largeur 2c s'étend à partir du bord menant. Le glissement commence alors au point x = (2c-a). qX =I hpJ X 2c = hp,u(aûc) c d'où l'on déduit : 15 =ù q Ra ~l =1,05 R ~. a étant la longueur du contact sur un plan avec : a=..j&(Dû&) 20 D : diamètre du pneumatique, & : écrasement à vide = 13,61 mm, R : rayon réel du pneumatique, .1 : racine réelle de la susdite équation C. 10 25 Le taux de � creep � tangentiel est alors pour 20 km/h : -16- ('xt)20= 0,003078 Selon un calcul analogue effectué pour 50, 80 et 100 km/h on trouve : G'x, )so = 0,005582, (Çxt )80 = 0,010177, G -xi )Ioo = 0,01433 Le calcul du taux de � creep � route s'effectue selon la relation : (5c _ 13,610 = =0,008295 xR 3R 3 x546,891 Le taux de � creep � total, obtenu selon la relation ,yT = ÇxR + ÿct permet d'obtenir W impulsions par kilomètre à 50 km/h (ou à diverses vitesses) et les erreurs s % suivants : (s %)20 = 1,1374 % (s %)50 = 1,3877 % (s %)80 = 1,8473 % (s %)loo = 2,2626 % Une courbe d'étalonnage à vide est tracée automatiquement ; W à 50 km/h 20 est obtenu automatiquement à partir de la formule suivante : W = (1000 m x p x N)/ Ceff (1 + ÿct a), où : p : rapport du pont arrière, N : nombre d'impulsions par tour, Ceff : circonférence effective de roulement sous l'action motrice à très 25 basse vitesse, Çxt a = Çxt - Çxt m, où C,xt représente le taux de � creep � tangentiel (propulsif) et ÿct m représente la partie motrice seule de Çxt , c'est-à-dire résultant du calcul de 2 lorsque la traînée Qx ne comprend que la traînée de roulement. 15 2925165 -17- Par ailleurs, le dispositif de comptage 3 par un roulement effectué sur 1 tour (ou plusieurs tours) permettra de déterminer en dynamique (comme contrôle éventuel du calcul) le W à basse vitesse et à 50 km/h. En ce qui concerne la détermination de la courbe en charge, on procède d'une façon analogue à celle précédemment décrite à la saisie des paramètres déterminés par le constructeur, à savoir : • Charge avant : 6 920 kg 10 • Ecrasement roues avant : 69 200 =37,729 mm 2x 917,55N/mm • Rayon roue avec écrasement (rayon de roulement) : 509,162 mm • Traînée de roulement avant : 6 9200 N x 2,65 mm = 360,160 N 509,162 mm • Charge arrière : 12 460 kg • Ecrasement arrière : 12 460 =38,023 mm 4x 819,93 • Kp obtenu à partir de l'indice de charge : 3 350 kg • = 33 500 N Kq =819,93N/mm 40,821 mm • Rayon roue-écrasement (rayon de roulement) : 546,891 mm - 38,023 mm = 508,868 mm • Traînée de roulement arrière ; 126 000N x2,65 mm _ 648,870N 508,868mm • Traînée de roulement : 360,160 + 648,870 N = 1 009,31 N A partir de ces paramètres, on calcule la traînée totale (traînée de roulement + traînée aérodynamique) calculée pour diverses vitesses. Cette traînée totale est ensuite rapportée à une roue et à la charge sur roue pour obtenir un nouveau 25 Qx (traînée de roulement + traînée aérodynamique pour chaque roue) et le rapport Qx/,uP pour différentes vitesses : 5 2925165 - 18 - p x poids AR / nombre de roues AR On obtient ainsi : 5 Qx à km/h) = (20 ((1009,031 + 97) / 4) / 124 600/4) = 0,012680935 P (0,7 x PP Qx à (50 km/h) = ((1009,031 PP + 610) / 4) / 124 600/4) = 0,018562614 (0,7 x Qx à km/h) = (80 ((1009,031 + 1566) / 4) / 124 600/4) = 0,029523402 PP (0,7 x Qx à (100 km/h) = ((1009,031 + 2446) / 4) / 124 600/4) =0,039612831 PP (0,7 x 10 On détermine ensuite successivement : . la valeur a du demi contact, soit : 15 a = .écrasement AR x (diamètre roue AR ù écrasement AR) = .38,023 x ((546,891 x 2)ù38,023) = 200,3582035 . la valeur de .xt (tangentiel) : 20xt = c x a x 2 (à x km/h) / rayon roue, avec c = Rigidité verticale x �/Rigidité transversale = 819,236 x 07/546,157 = 1,05 soit : 20 km/h- 1,05 x 200,358/546,891 x 0,0086 Qx _ Traînée de roulement + traînée aérodynamique / nombre de roues AR PP 2925165 -19- 50 km/h->1,05 x 200,358/546,891 x 0,01342 80 km/h 1,05 x 200,358/546,891 x 0,02229 100 km/h-) 1,05 x 200,358/546,891 x 0,0304 5 . la valeur de ÇxR (route) ~xR = écrasement arrière/(3 x rayon roue) = 30,023/(3x546,891) = 0,023175351 10 . la valeur de Ksi total xT xxT=(ÇxR+ xt)x100 soit : 20 km/h- ~xT = (0,02317 + 0,00323) x 100 = 2,641432233 = (E %)20 15 50 km/h-) ÇxT = (0,02317 + 0,00472) x 100 = 2,790686508 = (E %)50 80 km/h-) ÇxT = (0,02317 + 0,00749) x 100 = 3,06726853 = (E %)80 100 km/h-i rT = (0,02317 + 0,01002) x 100 = 3,320000641 = (E %)100 D'une façon analogue à la précédente, il devient possible de tracer une courbe 20 d'étalonnage en charge. Dans l'exemple représenté sur la figure 2, trois courbes d'erreur Cl, C2, C3, sont indiquées après adaptation à 50 km/h correspondant pour Cl à la valeur zéro après adaptation à 50 km/h donc pour les trois courbes au changement 25 d'ordonnée par translation de ù 1,3877 %. La vitesse est représentée en abscisse de 0 à 90 km/h. L'erreur % est représentée en ordonnée de -2 % à + 6 %. La courbe Cl, pour un véhicule à vide entre 20 km/h et 90 km/h, se situe dans 30 l'intervalle -0,5 %, +1,05 %. 2925165 - 20 - La courbe C2, pour le même véhicule en charge entre 20 km/h et 90 km/h, se situe dans l'intervalle +2,8 %, +4,15 %. La courbe C3, pour le même véhicule en charge et tractant une remorque entre 20 km/h et 90 km/h, se situe dans l'intervalle +3,8 %, +5,15 %. 5 Il est à noter que la limite des erreurs maximales tolérées en service, imposée par décret, est de +/- 4% pour les indicateurs de vitesse en service ; ce qui signifie que cette limite de +/- 4% est applicable dans les cas de véhicule à vide, ou en charge, ou éventuellement tractant une remorque, et d'autre part, 10 que cette limite est applicable durant les deux années qui séparent les contrôles périodiques. En métrologie légale, l'erreur maximale tolérée en vérification primitive (sortie d'atelier) est la moitié de la tolérance en service, soit +/- 2% ; cette 15 différence s'explique par la marge laissée pour l'usure d'organes durant la période d'exploitation du véhicule s'écoulant entre la date de sortie d'atelier et celle du contrôle périodique. En conséquence, dans l'état actuel où les véhicules ne subissent pas 20 d'étalonnage, l'information portée par l'instrument de mesure pour la vitesse et la distance est celle d'un roulement brut, l'orthodoxie métrologique n'est pas respectée et pénalise l'exploitation des véhicules concernés. Par ailleurs, en cas d'accident, les expertises qui sont effectuées actuellement ne peuvent l'être que sur des enregistrements erronés. 25 Grâce aux dispositions précédemment décrites, il apparaît qu'il est possible d'effectuer un étalonnage en statique du véhicule, par le calcul, à partir d'un contact roues/plan et de permettre ainsi, moyennant une adaptation de la grandeur W représentative du nombre d'impulsions électriques par kilomètre, l'adaptation de l'indicateur de vitesse équipant le véhicule et le réglage de son limiteur de vitesse ou régulateur de vitesse. Les courbes d'étalonnages % sont 2925165 -21 - la somme des grandeurs parasites ÇcR et xT générées par le roulement, ce qui permet l'ajustement du mesurande aux prescriptions légales. Dans l'exemple représenté sur la figure 3, le système de contrôle des 5 indicateurs de vitesse équipant les véhicules pourra comprendre : un système de mesure embarqué (bloc 1), en liaison d'une part avec un indicateur de vitesse (bloc 2) à travers une liaison L12, et d'autre part avec un capteur (bloc 3), de type à cellule laser ou autre, permettant de mesurer le nombre de tours effectué par un pneumatique Pn à travers 10 une liaison L13, l'indicateur de vitesse (bloc 2) en liaison d'une part avec le système de mesure embarqué (bloc 1) à travers la liaison L12, et d'autre part avec un capteur de vitesse (bloc 4) à travers une liaison L24, un émetteur/récepteur embarqué (bloc 5) en liaison avec le système de 15 mesure embarqué (bloc 1) à travers une liaison L15, un ordinateur (bloc 6) d'exploitation en liaison avec un émetteur/récepteur au sol (bloc 7) à travers une liaison L67, les deux émetteurs/récepteurs (blocs 5, 7) étant en liaison radiofréquence bidirectionnelle à travers une liaison LRF. 20 Ainsi, le système de mesure embarqué (bloc 1) effectue un traitement des informations issues d'une part du capteur (bloc 3) de rotation du pneumatique Pn, et d'autre part du capteur de vitesse (bloc 4) préalablement traitées par l'indicateur de vitesse (bloc 2). Les informations traitées par le système de mesure embarqué (bloc 1) sont ensuite acheminées en direction de l'ordinateur d'exploitation (bloc 6) par l'intermédiaire d'une liaison radiofréquence : émetteurs/récepteurs (blocs 5, 7) et liaison LRF. 25 Revendications 1. Procédé pour l'étalonnage statique d'un véhicule permettant de corriger l'indicateur de vitesse et/ou de distance, des grandeurs parasites générées par le roulement, ainsi que l'adaptation de l'indicateur de vitesse et/ou de distance et/ou le réglage de son limiteur de vitesse, caractérisé en ce qu'il comprend : • l'utilisation d'un modèle mathématique du roulement considéré en tant que liaison de rotation d'éléments dans un contact rigide / élastique dans lequel l'élément élastique est le pneumatique, l'élément rigide est le sol, avec une interface rugueuse ; • la détermination à partir de l'expression analytique dudit modèle de la longueur réelle parcourue pour un tour de roue, lm=27r Ra (1 +s%) avec : o Ra=Rù8; o R : rayon réel ou déduit à la suite d'une mesure, du pneumatique, le rayon réel pouvant correspondre à la moyenne des rayons réels du train moteur ; o 8 : écrasement ; o saxo=( cxR + Çxt )avec: • xR est le taux de �creep � (roulement libre) sur route qui varie linéairement avec la charge et est indépendant de la vitesse ; • 4-xt est le taux de � creep � tangentiel (propulsif) sur route qui varie non linéairement avec la charge et la vitesse ; • le calcul à partir de la longueur lm du nombre d'impulsions W par kilomètre parcouru à vide, en fonction d'une vitesse virtuelle de référence ; 2925165 - 23 - • l'utilisation pour effectuer l'étalonnage d'une grandeur W représentative du nombre d'impulsions électriques par kilomètre générées en sortie de la boîte de vitesse par un générateur d'impulsions, en fonction d'une vitesse virtuelle, de préférence 50 km/h. 5 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend la détermination en statique d'une courbe d'étalonnage fournissant la valeur d'un taux d'erreurs % en fonction de la vitesse, ce taux d'erreur s % étant obtenu pour chacune des vitesses par la 10 somme du taux de �creep � (roulement libre) sur route xR et du taux de � creep � tangentiel (propulsif ou tractif) xt sur route. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend une phase préliminaire, une première étape 15 de calcul de personnalisation du véhicule, et une deuxième étape de calcul de détermination des susdits taux de � creep �: la phase préliminaire comprenant la saisie par le système informatique du dispositif pour l'étalonnage de l'indicateur de vitesse équipant le véhicule, des données caractéristiques du véhicule telles que fournies 20 par le constructeur du véhicule et des pneumatiques, ces données concernant notamment le rayon de la roue, l'écrasement, les indices de charge avant/arrière..., une première étape de calcul permettant de personnaliser le véhicule en déterminant notamment : 25 • l'écrasement des roues avant, • le rayon des roues avant avec écrasement (rayon de roulement), • la traînée de roulement avant, • la rigidité verticale arrière, Kp • la rigidité transversale arrière, Kq 30 • l'écrasement des roues arrière,-24- • le rayon des roues arrière avec écrasement, • la traînée de roulement arrière, • la traînée de roulement totale qui est égale à la somme de la traînée avant et de la traînée arrière, ainsi qu' éventuellement de la traînée de roulement d'une ou plusieurs remorques, • la traînée aérodynamique qui varie avec la vitesse, une deuxième étape de calcul comprenant le calcul des taux de �creep � : • taux de � creep � (roulement libre) IxR sur route, • taux de � creep � tangentiel (propulsif ou tractif) ;xi- sur route, puis • le calcul de l'erreur en %, soit c % qui, pour chaque vitesse, est égal à la somme : 4xR + Çxt , et • le calcul de la grandeur W représentant le nombre d'impulsions par km générées par un générateur d'impulsions placé en sortie de la boîte de vitesse. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que : le taux de � creep � tangentiel Çxt est déterminé par la relation : 4-xt = [1,05 R 2)J a:1/2 longueur de contact avec la route, R : rayon réel du pneumatique, : racine réelle de l'équation : 8Qx = 23 ù 6X + 12X, dans laquelle : P = 0,7, P est égal à la charge, Qx est égal à la somme des traînées de roulement et aérodynamique. 2925165 -25- 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le taux de � creep � route est déterminé par la relation : _ écrasement pneumatique arrière 3x rayon pneumatique xR = _3R 5 6. Dispositif, géré par un système expert, pour l'adaptation et l'étalonnage d'un indicateur de vitesse équipant un véhicule et le réglage de son limiteur de vitesse ou régulateur de vitesse, conformément au procédé selon l'une des revendications précédentes, ce dispositif faisant intervenir une 10 unité de calcul comprenant : une base de connaissances (bloc 1), une base de faits (bloc 2), un moteur d'inférence (bloc 3), une interface (bloc 4) homme expert/ base de connaissances associée à 15 la susdite base de connaissances (bloc 1), et une interface (bloc 5) de dialogue homme/machine associée au susdit moteur d'inférence (bloc 3), caractérisé en ce qu'en vue d'effectuer ladite adaptation et ledit étalonnage l'unité de calcul comprend des moyens (bloc 6) permettant de déterminer, à 20 partir des informations relatives au véhicule, une courbe d'étalonnage fournissant la valeur d'un taux d'erreur s % en fonction de la vitesse, ce taux d'erreur s % étant obtenu pour chacune des vitesses par la somme du taux de � creep � (roulement libre) sur route ÇxR et du taux de � creep � tangentiel (propulsif ou tractif) 4'xt sur route. 25 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'unité de calcul comprend des moyens (bloc 51) permettant de saisir des données caractéristiques du véhicule telles que fournies par le constructeur du véhicule et des pneumatiques, ces données concernant notamment le rayon réel de la roue, l'écrasement, les indices de 2925165 - 26 - charge avant/arrière, ainsi que des moyens de détermination de paramètres comprenant notamment : • l'écrasement des roues avant ; • le rayon des roues avec écrasement (rayon de roulement) ; 5 • la traînée de roulement avant ; • la rigidité verticale arrière ; • la rigidité transversale arrière ; • l'écrasement des roues arrière ; • le rayon des roues arrière avec écrasement ; 10 • la traînée de roulement arrière ; • la traînée de roulement totale qui est la somme de la traînée de roulement avant et de la traînée de roulement arrière et, éventuellement, la traînée de roulement d'une ou plusieurs remorques. 15 8. Dispositif selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que le dispositif de comptage (3) par un roulement effectué sur 1 tour (ou plusieurs tours) permet de déterminer en dynamique, comme contrôle éventuel du calcul, la grandeur W à basse vitesse et à 50 km/h.