Brevet FR3040355A1 — publié le 20170303

DISPOSITIF ET PROCEDE DE MESURE DU RAYON DE BRAQUAGE D'UN VEHICULE AUTOMOBILE. [0001] L'invention porte sur un dispositif de mesure du rayon de braquage d'un véhicule automobile. Elle porte également sur un procédé de mesure du rayon de braquage d'un véhicule automobile, qui utilise un tel dispositif. [0002] Le rayon de braquage est le rayon du cercle défini par le point le plus extérieur d'un véhicule au cours d'un braquage maximal, c'est-à-dire lorsque le volant du véhicule est tourné au maximum. Le cercle que sa trajectoire représente correspond au braquage, il suffit alors d'en trouver le rayon. [0003] Un rayon de braquage trop élevé génère des manoeuvres difficiles, tandis qu'un rayon de braquage faible permet de faire tourner facilement et avec moins d'effort le véhicule, notamment pour le garer ou le faire sortir de son emplacement de stationnement. [0004] En conséquence, il importe de calculer le rayon de braquage. [0005] On connaît, selon le document EP 1 740 438 B1, un appareil d'assistance au stationnement fournissant un guidage d'une opération pour garer un véhicule automobile dans une place de stationnement cible. Le guidage de l'opération est effectué sur la base d'un rayon de braquage calculé à partir d'un angle de direction par un procédé de calcul de rayon de braquage. Ce procédé de calcul de rayon de braquage comprend les étapes suivantes : [0006] - on formule des expressions relationnelles ayant l'angle de direction et des angles de braquage des pneus extérieurs et intérieurs en tant que variables et comprenant des paramètres connus et des paramètres inconnus par la construction d'un modèle de système de direction, [0007] - on applique des données des paramètres connus sur la base des données de conception aux expressions relationnelles, [0008] - on calcule des valeurs des paramètres inconnus à partir d'expressions conditionnelles obtenues par l'application de valeurs des variables correspondant à un état de direction nulle aux expressions relationnelles et à partir d'expressions conditionnelles obtenues par l'application de valeurs des variables correspondant à un état de direction complète aux expressions relationnelles, 3040355 2 [0009] - on calcule des angles de braquage des pneus extérieurs et intérieurs correspondant à une pluralité d'angles de direction obtenus par la division d'une plage entre l'état de direction nulle et l'état de direction complète, respectivement en utilisant les expressions relationnelles auxquelles les valeurs des paramètres inconnus sont 5 appliquées, [0010] - on calcule des rayons de braquage correspondant aux angles de direction à partir des angles de braquage calculés des roues extérieures et intérieures, et [0011] - on calcule une fonction d'approximation du rayon de braquage pour l'angle de direction sur la base de la pluralité d'angles de direction et les rayons de braquage 10 correspondant à la pluralité d'angles de direction. [0012] On connaît également, selon le document FR 2 418 720, un dispositif destiné à transmettre au conducteur d'un véhicule des indications sur un paramètre physique de pneumatique monté sur une roue du véhicule, en particulier sur l'état de sous pression éventuelle du pneumatique. Ce dispositif comporte un détecteur associé au pneumatique 15 et monté sur celui-ci ou sur la roue pour accompagner sa rotation, une unité de signalisation incorporée au détecteur pour engendrer un signal électrique lié par une relation connue au paramètre physique auquel le détecteur est sensible, un élément transmetteur, associé au pneumatique, auquel s'applique ce signal électrique, un élément récepteur et un indicateur sensible aux signaux reçus par l'élément récepteur. L'élément 20 récepteur est agencé pour communiquer avec l'élément transmetteur par un trajet électrique comportant la partie du pneumatique en contact avec la surface du sol ou de la route sur laquelle repose le véhicule. [0013] Le but de la présente invention est de fournir un dispositif de mesure du rayon de braquage d'un véhicule automobile, qui soit de conception et d'utilisation simples, et qui 25 puisse être mis en oeuvre par une personne seule. [0014] Un autre but de la présente invention est de fournir un tel dispositif de mesure, qui soit adaptable sans déposer aucune pièce du véhicule. [0015] C'est également un but de la présente invention de fournir un procédé nouveau de mesure du rayon de braquage d'un véhicule automobile. 30 [0016] Pour parvenir à ces buts, la présente invention a pour objet un dispositif de mesure du rayon de braquage d'un véhicule automobile, qui est constitué d'un réservoir 3040355 3 présentant un orifice d'écoulement d'une matière de remplissage du réservoir, ledit réservoir étant destiné à être fixé sur une roue avant du véhicule et solidaire en rotation de cette dernière, de telle sorte que, lors de la rotation de la roue, la matière de remplissage va s'écouler sur le sol par ledit orifice d'écoulement et matérialiser, ainsi, la trajectoire de 5 l'extérieur du pneumatique associé à la roue. [0017] Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, le réservoir présente une forme de bouteille, l'orifice d'écoulement de la matière de remplissage étant situé à l'extrémité libre du goulot de ladite forme de bouteille. [0018] La matière de remplissage du réservoir peut avantageusement être choisie parmi 10 l'une des matières suivantes : sable, sciure de bois, eau. [0019] La présente invention a également pour objet un procédé de mesure du rayon de braquage d'un véhicule automobile, et ce procédé, nouveau, comporte les étapes suivantes, prises en combinaison : a. on fixe un dispositif de mesure conforme à celui décrit ci-dessus dans ses 15 grandes lignes sur une roue avant du véhicule, l'orifice d'écoulement de la matière de remplissage du réservoir étant orienté sensiblement vers l'arrière et légèrement au-dessus de l'horizontale pour que la matière de remplissage du réservoir ne s'écoule pas lors de la mise en vitesse du véhicule, 20 b. on fait réaliser au véhicule au moins un tour au ralenti en maintenant un couple sur le volant afin que ce dernier soit maintenu tourné au maximum, de telle sorte que l'écoulement de la matière de remplissage du réservoir vient tracer sur le sol une trajectoire circulaire en pointillés, c. on sort le véhicule de la trajectoire circulaire ainsi tracée, 25 d. on marque l'emplacement d'au moins trois points sur ladite trajectoire circulaire, e. on mesure les distances entre les points ainsi marqués sur la trajectoire circulaire, et 3040355 4 f. on calcule le rayon de braquage à partir des distances ainsi mesurées à l'aide de formules mathématiques, connues en soi, reliant le rayon d'un cercle à partir de trois points sur ce cercle. [0020] Les formules mathématiques permettant de calculer le rayon du cercle à partir de 5 trois points sur le cercle sont les suivantes, les distances mesurées entre les trois points sur le cercle étant appelées a, b et c : [0021] m = (a +b +c)/2 [0022] S = [m(m - a)(m - b)(m -c )]112 , et [0023] R = abc / 4S, formule dans laquelle R est le rayon du cercle passant par les trois 10 points marqués, par conséquent le rayon de braquage recherché. [0024] De préférence, la roue avant du véhicule, sur laquelle est fixé le dispositif de mesure, est la roue avant extérieure du tour au ralenti effectué par le véhicule. [0025] De préférence également, il est réalisé, préalablement aux étapes décrites ci-dessus, un premier tour avec le volant du véhicule braqué au maximum, de façon à éviter 15 le ripage du pneumatique de la roue avant sur laquelle est ensuite monté le dispositif de mesure. [0026] Selon un mode préféré de mise en oeuvre du procédé, on marque l'emplacement de plus de trois points sur la trajectoire circulaire réalisée par l'écoulement de la matière de remplissage, par exemple quatre ou cinq points, plusieurs calculs du rayon de 20 braquage pouvant alors être réalisés à partir de choix différents de trois points marqués nécessaires parmi les quatre ou cinq points marqués disponibles. [0027] Le dispositif de mesure est fixé sur une roue avant du véhicule par l'intermédiaire d'un support venant, de préférence, se « clipper » sur des tocs de ladite roue avant, le dispositif étant fixé sur le support par tout moyen connu, par exemple par des attaches 25 filaires enserrant le corps de la forme en bouteille du réservoir. [0028] D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description qui suit d'un exemple de réalisation, non limitatif de l'objet et de la portée de la présente demande de brevet, accompagnée de dessins dans lesquels : [0029] - la figure 1 est un schéma illustrant le braquage d'un véhicule automobile, 3040355 5 [0030] - la figure 2 est une vue en perspective, schématique, d'un dispositif selon la présente invention permettant la mesure du rayon de braquage d'un véhicule automobile, le dispositif de mesure étant, à titre d'exemple, monté sur la roue avant droite du véhicule, lequel est à l'arrêt et avant le démarrage de ladite mesure, 5 [0031] - la figure 2A est une vue en perspective d'un exemple de réalisation du support permettant de monter et fixer le dispositif de mesure selon l'invention sur la roue avant du véhicule, [0032] - la figure 3 est une vue en perspective, schématique, du dispositif de mesure de la figure 1, après une première rotation de la roue avant sur laquelle il est fixé, 10 [0033] - la figure 4 est une vue illustrant la trace sur le sol obtenue par rotation de la roue avant du véhicule sur laquelle le dispositif de mesure des figures 2 et 3 est fixé, et [0034] - la figure 5 est un schéma accompagnant la méthode de calcul mathématique du rayon de braquage à partir de trois points marqués sur la trace sur le sol obtenue avec le dispositif de mesure selon la présente invention. 15 [0035] En référence au dessin de la figure 1, on a représenté, de manière très schématique, un véhicule automobile, de référence générale 1. Les roues avant droite et gauche sont désignées par les références numériques 10 et 11, respectivement, tandis que les roues arrière droite et gauche sont désignées par les références numériques 12 et 13, respectivement. A titre d'exemple, en cas de braquage à droite du véhicule, les lignes 20 D et G représentent les trajectoires circulaires des roues avant droite 10 et avant gauche 11, respectivement. [0036] En référence au dessin de la figure 2, afin de réaliser une mesure physique du rayon de braquage du véhicule 1, il est prévu, selon le principe de la présente invention, de monter sur l'une des roues avant du véhicule 1, par exemple la roue avant droite 10, un 25 dispositif de mesure ayant pour but de mesurer le rayon de la trajectoire circulaire du point le plus extérieur de la roue 10 lorsque le volant du véhicule est, à titre d'exemple, maintenu tourné à gauche au maximum, contrairement au schéma de la figure 1 dans lequel le volant est tourné à droite. [0037] Ce dispositif de mesure du rayon de braquage est constitué d'un réservoir 20 30 présentant une forme générale de bouteille. Ce réservoir 20 est rempli de sable, par 3040355 6 exemple. L'extrémité libre 21 du goulot 25 de la bouteille 20 constitue un orifice d'écoulement du sable. [0038] Le réservoir 20 en forme de bouteille est monté fixe sur la roue avant 10 du véhicule 1 et est, par conséquent, solidaire en rotation de cette dernière. 5 [0039] La fixation du réservoir 20 sur la roue avant 10 est avantageusement réalisée par l'intermédiaire d'un support, de référence générale 30, mieux représenté sur le dessin de la figure 2A. Le réservoir 20 en forme de bouteille est fixé sur la semelle 31 du support 30 (figure 2), et le support 30 vient lui-même se « clipper » sur les tocs (non représentés) de la roue 10. par le biais des pions ou extensions cylindriques, de référence générale 32 10 (figure 2A). Le réservoir 20 en forme de bouteille peut être fixé sur le support 30 par tout moyen connu, par exemple par des attaches filaires 33 enserrant le corps de la forme en bouteille du réservoir 20. [0040] Le réservoir 20 en forme de bouteille décrit ci-dessus est fixé sur la roue avant 10 de telle sorte que l'orifice d'écoulement 21 du sable soit orienté, comme représenté sur la 15 figure 2, sensiblement vers l'arrière du véhicule et légèrement au-dessus de l'horizontale pour que le sable ne s'écoule pas immédiatement lors de la mise en vitesse du véhicule. [0041] Selon le procédé de mesure de la présente invention, on fait réaliser au véhicule 1 au moins un tour au ralenti en maintenant un couple sur le volant afin que ce dernier soit maintenu tourné à gauche au maximum, de telle sorte que l'écoulement du sable, désigné 20 « s » sur la figure 3, hors du réservoir 20 fixé à la roue droite avant 10 vient tracer sur le sol une ligne ou trajectoire circulaire en pointillés, représentée partiellement sur le dessin de la figure 4 et désignée « L ». [0042] On sort ensuite le véhicule 1 de la trajectoire circulaire L, de centre « 0 », ainsi tracée, et on marque l'emplacement d'au moins trois points sur ladite trajectoire L, par 25 exemple trois points désignés A, B et C (figure 5). [0043] En référence aussi au dessin de la figure 5, on mesure les distances entre les points A, B et C ainsi marqués, et on calcule le rayon R du cercle passant par ces trois points A, B et C, à partir des distances ainsi mesurées à l'aide de formules mathématiques, connues en soi, reliant le rayon d'un cercle à partir de trois points sur ce 30 cercle. 3040355 7 [0001] Si « a » est la distance entre les points A et B, « b » la distance entre les points B et C, et « c » la distance entre les points C et A, le rayon R du cercle passant par ces trois points A, B et C peut être calculé mathématiquement selon les formules suivantes : [0002] On calcule la valeur m = (a +b +c)/2, 5 [0003] Puis, la valeur S = [m(m - a)(m - b)(m -c )]112 [0004] A partir de la valeur de « S », on en déduit le rayon du cercle L des trois points A, B, C, qui est le rayon de braquage R, selon la formule R = abc / 4S. [0005] Avantageusement, préalablement aux étapes du procédé de mesure décrites ci-dessus, il peut être réalisé avec le véhicule un premier tour avec le volant de ce dernier 10 braqué au maximum (vers la gauche), de façon à éviter le ripage du pneumatique de la roue avant extérieur 10 sur laquelle est ensuite monté le dispositif de mesure. Par « ripage », on entend le risque de glissage du véhicule sur le sol. [0006] A titre d'exemple de réalisation de l'invention, on a décrit un réservoir 20 rempli de sable. En variante, le réservoir 20 peut être rempli d'une autre matière de remplissage, 15 par exemple de la sciure de bois, ou de l'eau. [0007] Dans l'exemple décrit ci-dessus de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, la roue avant du véhicule, sur laquelle est fixé le réservoir 20 en forme de bouteille, est la roue avant extérieure 10. On notera que pour s'assurer d'un meilleur résultat sur le calcul du rayon de braquage, il est nécessaire de mettre également en oeuvre le procédé de 20 l'invention sur l'autre roue avant, à savoir sur la roue avant gauche 11 en maintenant, alors, le volant braqué au maximum à droite. [0008] Il importe aussi de noter que, bien que le marquage de trois points soit suffisant pour le calcul du rayon de braquage, il est préférable de réaliser le marquage de quatre ou cinq points sur la trace au sol et de faire, alors, plusieurs calculs du rayon de braquage à 25 partir de choix différents des trois points nécessaires à chaque calcul parmi les quatre ou cinq points mesurés disponibles. [0009] II importe de noter enfin que pour la préparation du véhicule automobile dont on mesure le rayon de braquage il faut prendre en considération plusieurs caractéristiques. Ainsi, à silhouette ou modèle donné du véhicule, le rayon de braquage peut être différent 30 selon le type de groupe motopropulseur ou des pneumatiques. L'état de charge a 3040355 8 également de l'influence sur le rayon de braquage, notamment la quantité de carburant embarqué et le nombre d'occupants lors de la mesure. [0010] Le dispositif de mesure du rayon de braquage d'un véhicule automobile décrit ci-dessus, présente de nombreux avantages, parmi lesquels les avantages suivants : 5 [0011] II est de conception, de réalisation, de montage et d'utilisation très simples, [0012] II est adaptable sans dépose de pièces sur le véhicule, et [0013] II permet de parfaire le réglage de la course de la crémaillère de direction du véhicule. 10 REVENDICATIONS: 1. Dispositif de mesure du rayon de braquage d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un réservoir (20) présentant un orifice d'écoulement (21) d'une matière de remplissage (« s ») du réservoir, ledit réservoir (20) étant destiné à être fixé sur une roue avant (10) du véhicule (1) et solidaire en rotation de cette dernière, de telle sorte que, lors de la rotation de la roue (10), la matière de remplissage (« s ») va s'écouler sur le sol et matérialiser la trajectoire de l'extérieur du pneumatique associé à la roue (10). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réservoir (20) présente une forme de bouteille, l'orifice d'écoulement (21) de la matière de remplissage (« s ») étant situé à l'extrémité libre du goulot (25) de ladite forme de bouteille. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la matière de remplissage (« s ») du réservoir (20) peut être choisie parmi l'une des matières suivantes : sable, sciure de bois, eau. 4. Procédé de mesure du rayon de braquage d'un véhicule automobile, caractérisé par les étapes suivantes, prises en combinaison : a. on fixe un dispositif de mesure conforme à l'une quelconque des revendications précédentes sur une roue avant (10) du véhicule, l'orifice d'écoulement (21) de la matière de remplissage (« s ») du réservoir (20) étant orienté sensiblement vers l'arrière et légèrement au-dessus de l'horizontale pour que la matière de remplissage (« s ») du réservoir (20) ne s'écoule pas lors de la mise en vitesse du véhicule (1), b. on fait réaliser au véhicule (1) au moins un tour au ralenti en maintenant un couple sur le volant afin que ce dernier soit maintenu tourné au maximum, de telle sorte que l'écoulement de la matière de remplissage (« s ») du réservoir (20) vient tracer sur le sol une trajectoire circulaire (L) en pointillés, c. on sort le véhicule (1) de la trajectoire circulaire (L) ainsi tracée, 3040355 10 d. on marque l'emplacement d'au moins trois points (A, B, C) sur la trajectoire circulaire (L), e. on mesure les distances (a,b,c) entre les points (A,B,C) ainsi marqués, et f. on calcule le rayon de braquage à partir des distances (a,b,c) ainsi 5 mesurées à l'aide de formules mathématiques, connues en soi, reliant le rayon d'un cercle à partir de trois points sur ce cercle. 5. Procédé de mesure selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdites formules mathématiques sont les suivantes, les distances mesurées entre les trois points (A,B,C) étant les mesures a, b et c précitées : 10 m = (a +b +c)/2 S = [m(m - a)(m - b)(m -c )]1/2 R = abc / 4S R étant le rayon du cercle passant par les trois points A, B et C, c'est-à-dire le rayon de braquage recherché. 15 6. Procédé de mesure selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que la roue avant (10) du véhicule, sur laquelle est fixé le dispositif de mesure, est la roue avant extérieure du tour au ralenti effectué par le véhicule (1). 7. Procédé de mesure selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce qu'il est réalisé préalablement un premier tour du véhicule (1) avec le volant de ce 20 dernier braqué au maximum, de façon à éviter le ripage du pneumatique de la roue avant (10) sur laquelle est ensuite monté le dispositif de mesure. 8. Procédé de mesure selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce qu'on marque l'emplacement de quatre points sur la trajectoire circulaire (L) tracée par l'écoulement de la matière de remplissage (« s »). 25 9. Procédé de mesure selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce qu'on fixe le dispositif de mesure sur une roue avant (10 ; 11) du véhicule (1) par l'intermédiaire d'un support (30) venant se « clipper » sur des tocs de ladite roue avant (10 ; 11).