FR2584347A1

FR2584347A1 - Automatic inflation method for tyres and device implementing it

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Publication number: FR2584347A1
Application number: FR8510827A
Authority: FR
Original assignee: HOUBRE MAURICE
Current assignee: HOUBRE MAURICE
Priority date: 1985-07-04
Filing date: 1985-07-04
Publication date: 1987-01-09
Also published as: FR2584347B1; CH668749A5

Abstract

The method consists in rapidly inflating 4 the tyre up to a measured pressure 5 which is higher than the desired pressure and then in slowly deflating 6 it until a measured pressure 5 is obtained which corresponds to the desired pressure. The device comprises, between a compressed air source 1 and the connector 3 to the tyre, an inflation electrovalve 4 and a branch-connected pressure sensor 5 and a deflating electrovalve 6. The two electrovalves 4, 6 are controlled by electronics 11, 12 reacting to the comparison between the pressure measured by the sensor 5 and the desired pressure, chosen on a selection device 13.

Description

La présente invention est relative au gonflage de pneumatiques pour véhicules notamment automobiles, et concerne un procédé pour la mise automatique à la pression désirée et un dispositif pour sa mise en oeuvre. The present invention relates to the inflation of tires for vehicles, in particular motor vehicles, and relates to a method for automatic setting to the desired pressure and a device for its implementation.

Les statistiques montrent que près de 18 Ó des accidents automobiles graves ont pour origine un mauvais gonflage des pneumatiques. Statistics show that around 18 Ó of serious car accidents are caused by poor tire inflation.

En dehors des négligences dues aux usagers, il faut remarquer qu'au niveau des stations services, il n'est pas fait d'efforts particuliers pour remédier à cette hétacombe.Apart from the negligence due to users, it should be noted that at the service stations, no special efforts are made to remedy this hicacomb.

Le poste gonflage, quand il existe, est le plus souvent relégué dans un recoin mal pratique à atteindre et en plein vent. De plus, depuis l'abandon quasi-général des pressiomètres à colonnes de mercure, il est fait usage de manomètres à tube de BOURDON qui sont très loin d'avoir les qualités de précision et de robustesse de leurs prédécesseurs. The inflation station, when it exists, is most often relegated to a corner that is impractical to reach and in full wind. In addition, since the almost general abandonment of pressuremeters with mercury columns, use is made of BOURDON tube manometers which are very far from having the qualities of precision and robustness of their predecessors.

Il s'agit en général d'appareils de petite dimension, aux graduations rapprochées et peu lisibles dont l'échelle de mesure n'est pas adaptée à l'usage qui en est fait puisque par suite des pressions élevées nécessitées par les ponts de levage utilisés pour l'entretien des véhicules, l'air comprimé est distribué au poste de gonflage sous ces mêmes pressions, généralement de 9 à 10 bars d'où l'obligation de disposer de manomètres les supportant, donc gradués au moins jusqu'à cette valeur, voire jusque 15 bars comme rencontré fréquemment. They are generally small devices, with close graduations and difficult to read, the measurement scale of which is not adapted to the use made of them since, as a result of the high pressures required by the lifting bridges used for vehicle maintenance, compressed air is distributed to the inflation station under these same pressures, generally from 9 to 10 bars, hence the obligation to have pressure gauges supporting them, therefore graduated at least until this value, even up to 15 bars as encountered frequently.

Or, les pneumatiques des véhicules les plus courants se gonflent à des pressions contenues dans un éventail de 1,5 à 2,5 bars et il est important de remarquer qu'avec l'allègement général des automobiles, on est maintenant en dessous de 2 bars pour la majorité de celles-ci. However, the tires of the most common vehicles inflate at pressures contained in a range of 1.5 to 2.5 bars and it is important to note that with the general lightening of automobiles, we are now below 2 bars for the majority of these.

Les manomètres sont donc utilisés dans le premier quart de leur échelle, voire moins, c'est-à-dire dans une zone où leur précision est très médiocre comme leurs fabricants le spécifient dans leurs notices techniques. Ajoutons que malgré la protection caoutchoutée dont les manomètres sont en général munis, les chutes et les chocs qui sont leur lot quotidien n'arrangent pas les choses. Ze même leur absence de compensation en température nuit-elle encore à cette imprécision. Aussi relève-t-on des différences considérables entre les valeurs lues et les valeurs réelles. Pressure gauges are therefore used in the first quarter of their scale, or even less, that is to say in an area where their accuracy is very poor as their manufacturers specify in their technical manuals. Let us add that despite the rubberized protection with which manometers are generally provided, falls and shocks which are their daily lot do not help matters. Even their lack of temperature compensation still harms this inaccuracy. There are therefore considerable differences between the values read and the actual values.

Il en résulte des sous-gonflages, des sur-gonflages et des déséquilibres de pression entre les roues droite et gauche, et il n'est pas rare de constater des erreurs de 3 à 4 décibars pour un pression nominale de 2 bars. Ce sont ces anomalies de gonflage qui sont à l'origine des accidents évoqués plus haut.This results in under-inflation, over-inflation and pressure imbalances between the right and left wheels, and it is not uncommon to find errors of 3 to 4 decibars for a nominal pressure of 2 bars. These inflation anomalies are the cause of the accidents mentioned above.

On peut obvier à ces inconvénients en se dotant d'une instrumentation assez précise et fiable pour contrôler la montée en pression du pneumatique jusqu'à la valeur choisie. La mise en oeuvre et le contrôle de cette montée en pression exige des capteurs et une électronique très complexes pour prendre en compte d'une part les réactions dues à l'écoulement de l'air comprimé le long d'un circuit souvent fort long (plusieurs dizaines de mètres dans certaines stations, et variable avec chacune d'elles) et d'autre part, les différences importantes de débit et decquan tité d'air nécessaire au gonflage de pneumatiques de tailles diverses comme le sont aussi les pressions de départ et celles à atteindre. These drawbacks can be avoided by acquiring fairly precise and reliable instrumentation to control the increase in pressure of the tire up to the chosen value. The implementation and control of this pressure rise requires very complex sensors and electronics to take into account on the one hand the reactions due to the flow of compressed air along an often very long circuit ( several tens of meters in certain stations, and variable with each of them) and on the other hand, the significant differences in air flow and quantity of air necessary for inflating tires of various sizes as are also the starting pressures and those to reach.

Même avec un microprocesseur puissant, une optimisation parfaite est quasi-impossible à atteindre et des interruptions de gonflage restent nécessaires. Il faut en effet attendre la stabilisation du flux dans le circuit pour effectuer des mesures précises indispensables à l'élaboration des signaux de commande. L'opération est donc très longue. Even with a powerful microprocessor, perfect optimization is almost impossible to achieve and inflation interruptions are still necessary. It is indeed necessary to wait for the stabilization of the flow in the circuit in order to carry out precise measurements essential to the development of the control signals. The operation is therefore very long.

Ajoutons que de toute façon le micro-processeur ne pourrait tenir compte dans sa programmation des perturbations entrainées par l'utilisation aléatoire des autres appareils à air comprimé de la station, lesquels sont assez nombreux : ponts, visseuses de roues, graissage sous pression, soufflettes de dépoussiérage ...Let us add that in any case the microprocessor could not take into account in its programming the disturbances caused by the random use of the other compressed air devices of the station, which are quite numerous: bridges, screwdrivers, pressure lubrication, blow guns dust removal ...

Cette solution entraine en définitive un surcroit hors de mesure avec l'amélioration de précision obtenue, avec en plus une assez un grande probabilité de pannes et service d'entretien nécessitant un person- nel très spécialisé que l'on ne sait guère trouver que dans des laboratoires d'études et d'essais. This solution ultimately leads to an excess beyond measure with the improvement in precision obtained, with in addition a fairly high probability of breakdowns and maintenance service requiring very specialized personnel that we hardly know how to find except in study and test laboratories.

La présente invention vise à s'affranchir de ces contraintes et insuffisances en proposant un procédé de gonflage automatique de pneumatiques à la pression désirée ainsi qu'un dispositif pour sa mise en oeuvre. The present invention aims to overcome these constraints and shortcomings by proposing an automatic inflation method for tires to the desired pressure as well as a device for its implementation.

Les caractères techniques de l'invention qui font l'objet des revendications ainsi que certains avantages apparaitront à la lumière de la description qui suit et pour l'intelligence de laquelle on se référera à la figure unique du dessin qui représente sous forme de schéma fonctionnel un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. The technical characteristics of the invention which are the subject of the claims as well as certain advantages will become apparent in the light of the description which follows and for the understanding of which reference will be made to the single figure of the drawing which represents in the form of a functional diagram a device for implementing the method according to the invention.

Selon l'invention, le gonflage d'un pneumatique n'est pas opéré par montée continue de la pression jusqu'à la valeur nominale affichée correspondant en principe à la valeur requise comme il est connu de l'état de la technique commenté plus haut, et pour les raisons évoquées, Au contraire, le gonflage est poursuivi au-delà du moment où la pression théorique affichée correspond à la pression finale désirée. Pour des pneumatiques de véhicules automobiles usuels, le dépassement de pression sera avantageusement de l'ordre de 1 à 2 Ó sans qu'aucune précision significative soit nécessaire à ce stade, ce qui permet dans cette phase un gonflage ou plutôt un sur-gonflage extrêmement rapide.On opère ensuite un dégonflage lent, donc exempt de fluctuations brutales, permettant un contrôle extrêmement plus précis de la pression effective dans le pneumatique jusqu'à l'obtention de la valeur désirée, qui correspond alors, à la précision des organes de mesure près, à la pression effective dans le pneumatique. According to the invention, the inflation of a tire is not operated by continuous rise in pressure up to the displayed nominal value corresponding in principle to the required value as is known from the state of the art commented on above. , and for the reasons mentioned, On the contrary, the inflation is continued beyond the moment when the theoretical pressure displayed corresponds to the desired final pressure. For conventional motor vehicle tires, the excess pressure will advantageously be of the order of 1 to 2 Ó without any significant precision being necessary at this stage, which allows inflation or rather over-inflation in this phase. We then operate a slow deflation, therefore free from sudden fluctuations, allowing extremely more precise control of the effective pressure in the tire until the desired value is obtained, which then corresponds to the precision of the measuring devices. close, to the effective pressure in the tire.

Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé est intercalé entre, en amont, une source d'air comprimé 1 suivie d'un régulateur de pression 2, et, en aval, un tuyau de raccordement 3 à la valve d'un pneumatique à gonfler, ces organes pouvant être de type usuel. Il comprend, entre le régulateur de pression 2 et le tuyau 3 une électro-vanne de gonflage 4 en aval de laquelle sont montés en dérivation, un capteur de pression 5, avantageusement compensé en température, une électro-vanne de dégonflage 6 et une soupape de sécurité 7. The device for implementing the method is interposed between, upstream, a source of compressed air 1 followed by a pressure regulator 2, and, downstream, a connection pipe 3 to the valve of a tire with swell, these organs possibly being of the usual type. It comprises, between the pressure regulator 2 and the pipe 3, an inflation electro-valve 4 downstream of which are mounted in bypass, a pressure sensor 5, advantageously compensated for in temperature, a deflation electro-valve 6 and a valve. security 7.

L'électro-vanne de dégonflage 6 et la soupape de sécurité 7 sont pourvues d'évacuations vers l'atmosphère, figurées respectivement par 8 et 9 Les signaux du capteur de pression 5 sont envoyés respectivement à une électronique de gonflage 11 et une électronique de dégonflage 12, de préférence par l'intermédiaire d'un dispositif de temporisation 10 sur lequel il sera revenu ultérieurement. Les électroniques de gonflage 11 et de dégonflage 12 commandent respectivement le fonctionnement des électro-vannes de gonflage 4 et de dégonflage 6. Un dispositif de commande et de sélection de pression 13 de gonflage des pneumatiques, par exemple un clavier à touches permettant le choix de pressions échelonnées par 0,1 bar dans la gamme usuelle de 1,3 à 3,2 bars, et dont le circuit électronique associé est compensé en température, est relié respectivement aux électroniques de gonflage 11 et de dégonflage 12. The deflation solenoid valve 6 and the safety valve 7 are provided with outlets to the atmosphere, represented by 8 and 9 respectively. The signals from the pressure sensor 5 are sent respectively to an inflation electronics 11 and an inflation electronics. deflation 12, preferably by means of a timing device 10 to which it will be returned later. The inflation 11 and deflation 12 electronics respectively control the operation of the inflation 4 and deflation 6 solenoid valves. A tire inflation pressure control and selection device 13, for example a keypad allowing the choice of pressures staggered by 0.1 bar in the usual range from 1.3 to 3.2 bars, and the associated electronic circuit of which is temperature compensated, is connected respectively to the inflation 11 and deflation 12 electronics.

Le signal délivré par le capteur 5 est constamment comparé dans les électroniques 11 et 12 à celui envoyé par le dispositif de sélection 13 et selon le sens du déséquilibre détecté, l'électronique concernée 11, 12 agit sur l'électro-vanne associée de gonflage 4 ou de dégonflage 6. The signal delivered by the sensor 5 is constantly compared in the electronics 11 and 12 with that sent by the selection device 13 and, depending on the direction of the imbalance detected, the electronics concerned 11, 12 acts on the associated inflation electro-valve 4 or deflation 6.

Le procédé et le dispositif qui viennent d'être décrits succinctement ne nécessitent pour les organes électroniques qu'une logique simplifiée, car lors de l'opération finale de dégonflage, on se trouve toujours dans les mêmes conditions de mesure, car l'.électro-vanne de gonflage 4 étant alors fermée, il ne reste dans le circuit de l'air comprimé que quatre éléments - 1'électro-vanne de dégonflage 6 qui, compte tenu de la très faible quantité d'air à évacuer 8, peut être choisie à très faible débit,d'où l'absence de perturbations, - le capteur de pression 5 qui peut être qualifié d'inerte car pour des variations de pression si faibles, il n'y a pas de variation de volume de sa chambre qui soit mesurable, - le pneumatique dont le sur-gonflage est typiquement de 1 à 2 % de la pression à atteindre, - le tuyau de raccordement 3, de longueur constante et dont la nature et la souplesse tendent à régulariser encore le faible flux de retour qui le traverse lorsque l'électro-vanne de dégonflage 6 est activée 12. The process and the device which have just been described succinctly require for the electronic members only a simplified logic, because during the final deflation operation, we are always in the same measurement conditions, because the electro. inflation valve 4 then being closed, there remain in the compressed air circuit only four elements - the deflation electro-valve 6 which, given the very small quantity of air to be evacuated 8, can be chosen at very low flow rate, hence the absence of disturbances, - the pressure sensor 5 which can be described as inert because for such small pressure variations, there is no variation in the volume of its chamber which is measurable, - the tire, the over-inflation of which is typically 1 to 2% of the pressure to be reached, - the connection pipe 3, of constant length and the nature and flexibility of which tend to even out the low flow of return through it when the deflating solenoid valve 6 is activated 12.

Dans ce circuit dont les caractéristiques dimensionnelles sont invariables et le flux d'air quasi-constant et sans à-coups, on se trouve dans des conditions idéales de mesure et la précision atteinte est exceptionnelle par rapport à l'état de la technique (quelques milli-bars) ceci avec une logique de commande 11 à 13 extrêmement simple ne comportant que quelques circuits C.MOS ordinaires avec quelques portes NON-ET à deux entrées ou inverseurs, un comparateur et une bascule. In this circuit whose dimensional characteristics are invariable and the air flow almost constant and smooth, we are in ideal conditions of measurement and the accuracy achieved is exceptional compared to the state of the art (some milli-bars) this with an extremely simple control logic 11 to 13 comprising only a few ordinary C.MOS circuits with a few NAND gates with two inputs or inverters, a comparator and a flip-flop.

Ce procédé et ce dispositif offrent un avantage supplémentaire au cas où la pression du pneumatique serait au départ supérieure à celle désirée car il y aura dégonflage et mise à la pression correcte, ce qui ne serait pas le cas avec un dispositif de gonflage seul. Or, cette situation n'est pas improbable puisqu'il est d'usage courant de surgonfler les roues de secours, et après crevaison, un dégonflage peut s'avérer utile. This method and this device offer an additional advantage in the event that the tire pressure is initially higher than that desired since there will be deflation and setting to the correct pressure, which would not be the case with an inflation device alone. However, this situation is not improbable since it is common practice to overinflate the spare wheels, and after a puncture, deflation can be useful.

Lors du branchement du tuyau de raccordement à la valve du pneumatique, il s'avère que certains utilisateurs, et encore plus certaines utilisatrices, particulièrement en hiver où ils portent des gants, éprouvent quelques difficultés et doivent s'y reprendre à plusieurs fois, ce qui provoque des excitations multiples du capteur 5 qui délivre des signaux anormaux risquant de perturber la logique de commande. Ctest pourquoi un dispositif de retardement ou temporisation 10 peut être ajouté entre le capteur 5 et les électroniques de commande 11, 12 des électro-vannes 4, 6. When connecting the connection hose to the tire valve, it turns out that some users, and even more certain users, especially in winter when they wear gloves, experience some difficulties and have to try again several times, which which causes multiple excitations of the sensor 5 which delivers abnormal signals which risk disturbing the control logic. This is why a delay or delay device 10 can be added between the sensor 5 and the control electronics 11, 12 of the solenoid valves 4, 6.

Cette temporisation 10 n'autorise le transfert de l'information du capteur 5 vers les électroniques 11, 12 par exemple, que 3 secondes après disparition de la dernière excitation anormale du capteur 5, c'est-à-dire avec un délai suffisant pour que tous les paramètres impliqués au niveau de ce capteur 5 soient stabilisés.This time delay 10 authorizes the transfer of information from the sensor 5 to the electronics 11, 12 for example, only 3 seconds after disappearance of the last abnormal excitation of the sensor 5, that is to say with sufficient time to that all the parameters involved in this sensor 5 are stabilized.

Par ailleurs, certains dispositifs de sécurité peuvent être prévus en cas de panne de l'électronique, de coupure du secteur électrique ou de défectuosité de la bobine d'excitation de l'élecLro-vanne de gonflage 4, celle-ci peut se fermer automatiquement, isolant la source d'air comprimé du pneumatique à gonfler évitant son éclatement. En outre, l'électronique peut être conçue pour fermer l'électro-vanne de gonflage 4 si la pression du pneumatique atteint une valeur excessive, 3,4 bars par exemple. In addition, certain safety devices can be provided in the event of an electronics failure, a power outage or a defect in the excitation coil of the electro-inflation valve 4, which can close automatically. , isolating the source of compressed air from the tire to be inflated, preventing it from bursting. In addition, the electronics can be designed to close the inflation electro-valve 4 if the tire pressure reaches an excessive value, 3.4 bars for example.

Cet ensemble de protections élimine tous risques d'explosion d'un pneumatique puisqu'en statique et sous charge normale, ceux-ci tiennent au minimum 5 à 6 bars dans les qualités les plus ordinaires. This set of protections eliminates all risks of explosion of a tire since in static and under normal load, these hold at least 5 to 6 bars in the most ordinary qualities.

Un écran de contrôle peut également être prévu pour confirmer par le nombre qu'il affiche lors de l'enfoncement d'une touche du dispositif de commande et sélection 13 qu'une erreur n'a pas été commise. Chaque fois que le gonflage d'un pneumatique est terminé, il affiche laepression atteinte avec une précision qui peut être supérieure au 1420 de bar dans une gamme de température s'étendant de -20 à +650 centigrades. A control screen can also be provided to confirm by the number it displays when a key on the control and selection device 13 is pressed that an error has not been made. Each time the inflation of a tire is completed, it displays the pressure achieved with an accuracy which can be greater than 1420 bar in a temperature range from -20 to +650 centigrade.

Claims

1.- Method for the automatic inflation of a vehicle tire to the desired pressure, - characterized in that it consists, after connection (3) to a source of compressed air (1), of rapidly inflating (4 ) the tire to a pressure higher than the desired pressure, then to slowly deflate (6) this tire until a measured pressure (5) corresponding to the desired pressure is obtained.

2.- Method according to claim 1, characterized in that the rapid inflation (4) is operated up to a pressure of the order of 1 to 2 greater than the desired pressure.

3.- Method according to claim 1 or claim 2, characterized in that the rapid inflation (4) is operated only with a cerï.

delay delay (10) after connection (3) of the tire.

4.- Method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that one compares (5) the pressure in the connection (3) with the desired pressure to control (11, 12) or rapid inflation (4) or slow deflation (6).

5.- Device for implementing the method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it comprises between a source of compressed air (1) and the connection (3) to a tire, an inflation solenoid valve (4) and mounted in bypass between the inflation solenoid valve (4) and the connection (3), a pressure sensor (5) and a deflation solenoid valve (6), that -this being in communication (8) with the atmosphere.

6.- Device according to claim 5, characterized in that it further comprises between the inflation electro-valve (4) and the connection (3), a safety valve (7).

7.- Device according to claim 5 or claim 6, characterized in that it comprises an inflation electronics (11) and a deflation electronics (12) connected to the pressure sensor (5) and to a control device and pressure selection (13), to compare the pressure measured by the pressure sensor (5) with the selected pressure (13), and according to the direction of the imbalance, control the operation, either of the inflation electro-valve (4), i.e. the deflation electro-valve (6). q

8.- Device according to claim 7, characterized in that between the pressure sensor (5) and the inflation electronics (11) and deflation (12) is interposed a timing device (10) not authorizing the transfer of the pressure information from the sensor (5) to the electronics (11, 12) only after a certain delay after connection (3) to the tire.