FR2590536A1 - Procede et dispositif pour realiser le controle simultane, intervenant pendant le deplacement d'un vehicule automobile, de la geometrie de la direction et de la suspension de roues ainsi que de l'etat d'equilibre de pieces tournantes reliees a la timonerie cinematique de direction du vehicule automobile - Google Patents

Abstract

Les angles de braquage de la timonerie de direction 18 sont transformés par un capteur 1 en des signaux classés par un circuit 21 ; la position du maximum absolu de la distribution de fréquences des angles de braquage est déterminée, les déplacements de la timonerie 8 sont détectés par le capteur 1 et pondérés par un comparateur, et un dispositif d'affichage 13 est mis sous tension pour transmettre un signal d'avertissement au conducteur dans le cas où la position du maximum de la distribution s'écarte de la position de la timonerie correspondant à un déplacement en ligne droite. Application notamment au contrôle du système de direction d'un véhicule automobile. (CF DESSIN DANS BOPI)

Description

L'invention concerne un procédé pour réaliser le contrôle simultané,

intervenant pendant le déplacement d'un véhicule automobile, de la géométrie de la direction et de la suspension de roues ainsi que de l'état d'équilibre de pièces tournantes reliées à la timonerie de direction du véhicule au-

tomobile, et un dispositif pour la mise en oeuvre de ce pro-

cédé.

On connaît un dispositif pour déterminer les fré-

quences d'utilisation d'angles de braquage ("Etudes des fré-

quences des braquages exécutés, en fonction des conditions d'utilisation" d'après Heider H.: "Conduite des véhicules",

VEB Verlag Technik, Berlin, 1970, pages 269-281); ce dispo-

sitif sert à réaliser un classement électromagnétique, un en-

registrement et un affichage d'angles de braquage utilisés, à l'aide de mécanismes de comptage. L'évaluation du comptage

s'effectue manuellement après la lecture des états de compta-

ge des compteurs.

Le classement des angles de braquage s'effectue à l'aide de contacts électriques de commutation, grâce au fait qu'une couronne comportant 35 contacts est montée à demeure

sur la colonne de direction et qu'un contact mobile est pivo-

té en commun avec la colonne. Etant donné qu'aucun contact fi-

xe n'est associé à la position, correspondant à un déplace-

ment en ligne droite de la colonne de direction ou du contact mobile, on obtient une subdivision en classes correspondant

chacune respectivement à un angle de 100.

Ce système d'exploration est complété par des con-

tacts électriques supplémentaires montés sur la transmission de la direction et qui envoient au mécanisme à registre le sens de rotation des mouvements de braquage par rapport à la

position de marche en ligne droite.

Une évaluation et une interpolation des fréquen-

ces des classes, comptées à l'aide du dispositif connu lors

de différents trajets, ont fourni différentes courbes de dis-

tribution, dont les maxima fortement accusés sont obtenus pour ou à proximité de la position, correspondant à la marche en

ligne droite, de la timonerie de direction.

L'invention a pour but de développer un procédé

à l'aide duquel aussi bien une géométrie décalée ou endomma-

gée du système de direction/de la suspension de roues que des

déséquilibres liés à des parties tournantes, reliées à la ti-

monerie de direction, soient identifiés automatiquement de fa-

çon précoce pendant le déplacement et soient affichés pour le conducteur du véhicule, et de créer, à partir du dispositif

connu, un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé.

Selon un premier aspect de l'invention, ce problè-

me est résolu à l'aide d'un procédé caractérisé en ce que des

positions de la timonerie de direction, par rapport à la car-

rosserie du véhicule automobile sont transformées, par un cap-

teur, en des signaux électrique correspondant à des angles de braquage, que, dans un circuit de classement, les angles de

braquage détectés utilisés ou les signaux électriques cor-

respondants sont répartis entre des classes échelonnées du

point de vue de la valeur et de la direction de l'angle de bra-

quage, que les fréquences d'utilisation de registres de comp-

tage associés aux classes sont comptées selon un comptage pro-

gressif et sont mémorisées, que pendant le déplacement du vé-

hicule, la position du maximum absolu de la distrution déter-

minée des fréquences des angles de braquage par rapport à la position, correspondant à un déplacement en ligne droite, de

la timonerie de direction en tant que critère de l'état de cet-

te dernière, estdéterminée, que des déplacements de la timone-

rie de direction sont détectés simultanément en permanence par

le même capteur et que les signaux électriques supplémentai-

res, obtenus à partir de cette détection, sont pondérés par un circuit comparateur sur la base de dernières grandeurs de référence envoyées ou prédéterminées, en tant que critère de

l'état d'équilibre de pièces tournantes reliées à la timone-

rie de direction, et qu'aussi bien dans le cas o la position

du maximum de la distribution s'écarte de la position, cor-

respondant à un déplacement en ligne droite, de la timonerie de la direction, au-delà d'une plage de tolérance, que dans le cas d'un déséquilibre déterminé par le circuit comparateur

et lié aux pièces tournantes reliées à la timonerie de di-

rection, un dispositif d'affichage est mis sous tension pour transmet-

tre un signal d'avertissement au conducteur du véhicule.

Selon un autre aspect de l'invention, un disposi-

tif pour la mise en oeuvre du procédé, du type comportant un

capteur convertissant des positions de la timonerie de direc-

tion par rapport à la carrosserie du véhicule en des signaux électriques, un circuit de classement servant à répartir les

angles de braquage utilisés et détectés ou les signaux corres-

pondants entre des classes échelonnéesdu point de vue de la

grandeur et de la direction de l'angle de braquage, des regis-

tres de comptage associés aux classes et servant à mémoriser les fréquences d'utilisation, et un dispositif d'affichage

pour les résultats de la détermination des fréquences, est ca-

ractérisé par les caractéristiques suivantes: les registres de comptage qui sont d'un type identique sont répartis en deux

groupes; il est prévu, pour les registres de comptage, un cir-

cuit d'évaluation qui détecte en permanence les contenus de

tous les registres de comptage et envoie à un instant déter-

miné un signal de remise à zéro à tous les registres de comp-

tage lorsqu'à cet instant, un registre de comptage du premier groupe possède son contenu maximum, mais envoie un signal de

misesous tension au dispositif d'affichage lorsqu'à l'instant dé-

terminé, un registre de comptage du second groupe possède son contenu maximum; en étant parallèles avec les registres de

comptage, des mémoires mortes comportant des entrées de com-

mande de validation de lecture et possédant, selon l'affec-

tation aux classes, des contenus différents sont branchés en

aval du circuit de classement; des sorties des mémoires mor-

tes sont raccordées par l'intermédiaire d'une ligne commune

de transmission de données à l'entrée d'une mémoire de somma-

tion, qui additionne à son contenu momentané la valeur qui lui

est envoyée, lors de chaque opération de comptage dans un re-

gistre de comptage, par la mémoire morte parallèle, par l'in-

termédiaire de la ligne de transmission de données; il est

en outre prévu une mémoire de comptage dont le contenu est ac-

cru de 1 lors de chaque opération de comptage dans l'un des

registres de comptage; il est prévu un circuit supplémentai-

re d'évaluation qui détecte en permanence le contenu de la mé-

moire de sommation et de la mémoire de comptage et envoie un signal de remise à l'état initial aux deux mémoires, lorsque le contenu de la mémoire de comptage prend une valeur maximum déterminée, et qui envoie cependant un signal de mise sous tension au dispositif d'affichage lorsque le contenu de la mémoire de

sommation prend une valeur maximale,prédéterminée.

De préférence le procédé conforme la présente invention présente en outre les

caractéristiques suivantes.

Selon une première variante du procédé, une va-

leur, qui est formée à partir des signaux supplémentaires ad-

ditionnés et qui correspond à la variance des angles de bra-

quage utilisés et détectés, est comparée, par le circuit com-

parateur, à une valeur de variance prédéterminée des angles

de braquage, encore admissible pour l'état de réglage équili-

bré, et le dispositif d'affichage est mis sous tension lorsquela

variance déterminée dépasse la valeur admissible. Cette va-

riante du procédé utilise par conséquent une comparaison de

la variance déterminée des angles de braquage avec la varian-

ce qui est encore admissible pour l'état de réglage équilibré.

Selon une autre variante du procédé, les signaux supplémentaires, sous la forme d'une fréquence de cycles de

charge à l'intérieur de la timonerie de direction sont compa-

rés dans le circuit comparateur moyennant l'élimination par filtrage au moins de composantes à basse fréquence produites

par des mouvements de braquage, à la vitesse de rotation, dé-

tectée par un générateur d'impulsions et envoyée au circuit comparateur, d'une pièce tournante reliée à la timonerie de

direction, et le dispositif d'affichage est mis sous tension lors-

que les deux fréquences coincident au moins approximativement à l'intérieur d'un intervalle de temps prédéterminé. Ainsi on

compare la fréquence d'oscillations de la timonerie de direc-

tion à la vitesse de rotation par exemple de l'une des roues directrices; une coincidence signifie un déséquilibre étant donné que des oscillations, produites par un déséquilibre, dans le système de direction sont imposées par des vecteurs de la force centrifuge apparaissant en fonction de la vitesse

de rotation de la roue.

Il est également prévu selon l'invention d'autres formes de réalisation avantageuses du dispositif pour la mise

en oeuvre du procédé.

Selon une variante, les registres de comptage pos-

sèdent une capacité limitée et le dépassement de capacité de

l'un des registres de comptage détermine l'instant o le cir-

cuit d'évaluation envoie le signal de remise à zéro aux regis-

tres de comptage oulesignaldemise sous tension audispositif d'affichage. Selon une autre variante, le circuit d'évaluation envoie, à un instant déterminé par une minuterie, le signal de remise à zéro aux registres de comptage ou bien le signal

de mise sous tension au dispositif d'affichage.

Selon une autre variante, le circuit d'évaluation

délivre le signal de remise à zéro ou le signal de mise sous ten-

sion au bout d'un trajet de déplacement déterminé détecté par

le capteur du trajet de déplacement.

Selon une autre variante, les signaux, qui sont

analogues à des angles de braquage et sont produits par le cap-

teur, sont envoyés à un circuit d'échantillonnage et de main-

tien commandé de façon cadencée, le signal de sortie de ce cir-

cuit, qui est constant pendant l'intervalle de temps o il est maintenu, est comparé à des valeurs de référence au moyen de comparateurs de signaux disposés selon une suite ordonnée, des

signaux de sortie binaire respectivement de deux parmi n com-

parateurs de signaux se succédant de façon ordonnée, sont com-

binés logiquement entre eux dans une porte faisant partie de

n-l portes ET, et qu'un signal de sortie d'une porte ET dé-

clenche une opération de comptage dans le registre de compta-

ge branché en aval et un transfert d'une valeur fixe de la mé-

moire fixe, branchée en parallèle avec ce registre, & la mé-

moire de sommation.

Selon une variante, le capteur produit un signal de tension analogue à un angle de braquage et les valeurs de référence envoyées aux comparateurs sont formées par division

d'une tension appliquée aux résistances branchées en série.

Selon une variante, le circuit d'échantillonnage

et de maintien est commandé de façon cadencée par un généra-

teur de cadence, à des intervalles de temps constants.

Selon une variante, le circuit d'échantillonnage

et de maintien est commandé de façon cadencée par le généra-

teur de cadence respectivement après le parcours d'un trajet

de déplacement fixe mesuré par exemple par le capteur du tra-

jet de déplacement.

Selon une variante, les intervalles de cadence du générateur de cadence sont modifiés de façon proportionnelle

à la vitesse instantanée du véhicule, par exemple sous la com-

mande d'un générateur de la vitesse de déplacement.

Selon une variante, on utilise, comme capteur, un générateur de l'angle de rotation connus en soi, monté sur la

colonne de direction de la timonerie de direction.

Selon une variante, on utilise, comme capteur, un générateur de déplacement connu en soi monté sur la barre de

connexion de la timonerie de direction.

Selon une variante, il est prévu, comme registres à décalage, des compteurs électroniques asynchrones, dont le contenu augmente uniquement de 1 lorsque le signal de sortie

des portes ET branchées respectivement en amont de ces comp-

teurs, commute entre le niveau "bas" et le niveau "haut", ce qui permet de déterminer la distribution des fréquences des

dépassements des limites de classes.

Selon une autre variante, il est prévu, comme re-

gistres de comptage, des compteurs électroniques commandés par le générateur de cadence et fonctionnant de façon synchrone avec la cadence et dont le contenu est toujours accru de 1

lorsqu'un signal du générateur de cadence arrive et que simul-

tanément l'entrée du compteur est placée au nivreau "haut",

c'est-à-dire que l'on met en oeuvre ici un procédé d'échantil-

lonnage aléatoire.

Dans le cas d'une géométrie de direction ou de la suspension de roues mal réglée ou endommagée, et ce également

pour une pression variable de l'air dans les roues directri-

ces, un déséquilibre résultant du véhicule est compensé invo-

lontairement par le conducteur par un contre-braquage. Il en

résulte une usure accrue des pneumatiques et roues directri-

ces et par conséquent une réduction de leur capacité de gui-

dage et une usure supérieure.

Si l'on détermine la distribution des fréquences des angles de braquage sur une barre de liaison décalée, le

maximum de la distribution s'établit pour une position qui dif-

fère de la position, correspondant au déplacement en ligne droi-

te, de la timonerie de direction.

Des déséquilibres au niveau de pièces tournantes (roues, disques de frein, arbres d'entraînement), reliées à

la barre de timonerie, conduisent à des oscillations de la bar-

re de timonerie et contribuent fortement à leur usure.

Par rapport à des systèmes équilibrés correcte-

ment, des déséquilibres des pièces tournantes conduisent à une variance accrue des angles de braquage utilisés. Assurément

on connait un dispositif servant à afficher une géométrie dé-

calée ou endommagée du système de direction (brevet US N 3 438 646). Mais dans ce document, les positions des roues par

rapport à la barre d'articulation de la timonerie de direc-

tion sont détectées directement, au moyen d'un capteur induc-

tif respectif situé dans deux articulations à genouillère des

suspensions des roues directrices, et sont comparées entre el-

les a l'aide d'un circuit en pont des capteurs inductifs. Au moyen de l'enfoncement d'un bouton, le conducteur du véhicule peut s'informer de l'état de la géométrie du système de direc-

tion de son véhicule, au moyen de deux échelles ampèremétri-

ques, auquel cas des positions, qui diffèrent l'une de l'au-

tre, des deux aiguilles du cadran indiquent un endommagement

ou un décalage. L'évaluation de l'indication affichée est lais-

sée au conducteur du véhicule. Les deux capteurs possèdent une constitution complexe, sont soumis à une contrainte élevée par des déplacements imposés aux roues par des inégalités de la surface de la voie de déplacement et doivent être réglés de

façon précise, en étant montés en un endroit difficilement ac-

cessible. L'affichage de déséquilibres existants n'est pas pos-

sible avec ce dispositif, déjà en raison de l'inertie et de

l'amortissement des aiguilles des instruments d'affichage.

Un dispositif pour détecter des déséquilibres liés

à des pièces tournantes raccordées à une direction d'un véhi-

cule, au moyen d'un capteur monté sur une partie de la timo-

nerie de la direction est également connu (demande de brevet allemand publiée sous le N 28 19 687). I1 doit utiliser, en tant que critère pour l'état d'équilibre, les oscillations du volant et de la timonerie de direction, qui sont conditionnés par un déséquilibre et détectés par un capteur de vibrations fixé sur le volant d'un véhicule, lors de l'équilibrage des roues entraînées de façon indépendante sur le véhicule monté sur cric et dans le cas o les suspensions de roues ne sont soumises à aucune contrainte. Indépendamment du fait que le dispositif est prévu pour le fonctionnement stationnaire, son utilisation ne permet de tirer aucune indication concernant

le réglage de la direction et des suspensions de roues.

Les avantages de l'invention sont: - avec le capteur unique monté sur la timonerie de direction et avec l'évaluation automatique des signaux du capteur et grâce à l'utilisation appropriée de procédés statistiques connus en soi, aussi bien des endommagements ou des défauts dans la direction et dans les suspensions de roues que des

déséquilibres liés aux parties tournantes reliées à la di-

rection peuvent être identifiés de façon précoce et être si-

gnalés au conducteur du véhicule.

- il est également possible de produire, en fonction de la cau-

se d'un endommagement, un signal d'avertissement différen-

tié, qui permet une signalisation précise d'une erreur, qui

n'a besoin d'aucune évaluation.

D'autres caractéristiques et avantages de la pré-

sente invention ressortiront de la description donnée ci-après

prise en référence au dessin annexé représentant le disposi-

tif conforme à l'invention.

Sur une colonne de direction 19 d'une timonerie de direction 18 d'un véhicule automobile se trouve installé

un capteur 1 sensible à l'anale de rotatikn qui convertit des rota-

tions de la colonne de direction par rapport à la carrosserie

du véhicule, en des signaux électriques analogiques de ten-

sion. On pourrait également utiliser, à la place de ce cap-

teur, un transducteur sensible au déplacement, installé sur la barre de connexion 20 de la timonerie de direction 18 et qui

devrait convertir alors des déplacements de la barre de con-

nexion 20 par rapport à la carrosserie, en signaux électri-

ques.

Un amplificateur de mesure 2 est éventuellement nécessaire pour amplifier les signaux de tension du capteur

1. A la sortie de l'amplificateur se trouve raccordé un cir-

cuit d'échantillonnage et de maintien 3, dont la durée de main-

tien est commandée par un générateur de cadence 4.

Un circuit de classement 21, qui- est constitué par

n comparateurs de signaux 5, n résistances à gradins 6 et n-

1 portes ET 7, répartit des signaux de tension U en classes.

e

Une résistance réglable 22 est prévue pour l'adaptation du cir-

cuit de classement 21 à la caractéristique du capteur 1 res-

pectivement utilisé.

Aux sorties des portes ET 7 se trouvent raccordés, par l'intermédiaire d'entrées de validation de lecture 14.1, des mémoires mortes 14 et, parallèlement & ces dernières, des registres de comptage 8, qui sont répartis en deux groupes

8.1, 8.2.

Un circuit d'évaluation 9 pour les états des re-

gistres de comptage 8 est constitué par des portes ET 10, par une première porte OU 11, qui est associée au premier groupe de registres de comptage 8.1, et par une seconde porte OU 12,

qui est associée au second groupe de registres de comptage 8.2.

Un dispositifd'affichage, pouvant être mis sous tension

par la seconde porte OU 12, est représenté ici de façon sim-

plifiée sous la forme d'une diode électro-luminescente.

Les sorties des mémoires mortes 14 sont raccor-

dées par l'intermédiaire d'une ligne commune de transmission

de données 14.2, à une mémoire de sommation 15.

* Une ligne de transmission d'impulsions 14.3, qui

transmet des impulsions de comptage depuis les mémoires mor-

tes 14 à une mémoire de comptage 16, s'étend parallèlement à la ligne de transmission de données 14.2. Un autre circuit d'évaluation 17 servant à contrôler les étages de la mémoire de sommation 15 et de la mémoire de comptage 16 est constitué par des portes ET 17.1 et 17.2, qui peuvent également mettre

sous tension le dispositif d'affichage 13.

Le dispositif représenté fonctionne de la manière

indiquée ci-après.

Le capteur 1 est alimenté par le potentiel posi-

tif tiré du réseau de bord. On suppose que lors d'un fort coup de volant à gauche, la colonne de direction 19 délivre une très faible tension de sortie et que dans le cas d'un fort coup de volant à droite, elle délivre presque la tension de

bord. Lorsque la colonne de direction se trouve dans la posi-

tion correspondant à un déplacement en ligne droite, elle dé-

livre alors une valeur moyenne de tension.

Les signaux de tension, qui sont analogues aux an-

gles respectifs de braquage, sont transmis, en étant ampli-

fiés par l'amplificateur 2, à l'entrée du circuit d'échantil-

lonnage et de maintien 3. Ce dernier est commandé par le géné-

rateur de cadence 4 de telle sorte que, pour chaque impulsion de cadence, la tension U appliquée instantanément à l'entrée e

d'échantillonnage est appliquée à la sortie du circuit de main-

tien et y est maintenue constante pendant l'intervalle de temps

compris entre deux impulsions de cadence respective.

Le signal de tension U est appliqué aux entrées e

des signaux des comparateurs de signaux 5 branchés en paral-

lèle. Leur succession ordonnée est basée sur le circuit série

des résistances à gradins 6, auxquelles une tension de réfé-

rence Uref est appliquée. Les résistances à gradins 6 subdi-

ref visent Uref en tensions individuelles de comparaison, qui sont

appliquées respectivement aux entrées de référence des compa-

rateurs de signaux 5. En cas de besoin on règle la largeur des

classes d'angles de braquage/de tensions au moyen d'un dimen-

sionnement approprié des résistances & gradins; on peut éga-

lement la régler à des valeurs différentes les unes des au-

tres, par exemple une valeur plus petite au centre, c'est-à-dire pour la position de la direction, qui correspond

à un déplacement en ligne droite, et plus large vers l'extérieur.

Les comparateurs de signaux 5 délivrent des si-

gnaux de sortie binaire "bas" (L), lorsque la tension de si-

gnal U est inférieure à la tension individuelle de comparai-

son respectivement présente, ou "haut" (H) lorsque U est su-

e

périeure à la tension individuelle respective de comparaison.

Dans l'exemple de réalisation, dans le cas d'un

fort braquage de la colonne de direction vers la gauche, tou-

tes les sorties du comparateur sont placées de façon corres-

pondantes à l'état L, tandis que dans le cas d'un fort coup de volant vers la droite, toutes les sorties des comparateurs sont placées sur H. ! e Les sorties de deux comparateurs respectifs 5 se succédant directement dans la suite ordonnée, sont reliées à une porte ET 16, le signal de sortie du comparateur de rang supérieur étant inversé. Le signal de sortie de la porte ET passe de L à H uniquement lorsque le signal de sortie du com-

parateur H de rang inférieur prend la valeur H et que le si-

gnal de sortie du comparateur de rang supérieur prend la va-

leur L; le fait que la condition ET soit satisfaite dans le sens inverse, à savoir que le comparateur de rang supérieur fournissele signal H et que le comparateur de rang inférieur

fournisse le signal L, ne peut pas apparaître dans le cir-

cuit choisi.

Une commutation de L à H à la sortie de l'une des pbrtes ET 7 déclenche: un accroissement de 1 du contenu du registre de comptage 8 branché en aval, - par l'intermédiaire de l'entrée de commande de validation de lecture 14.1, d'une part un transfert delavaleur fixe de la mémoire morte 14 branchée en aval, par l'intermédiaire de la ligne de transmission de données 14.2, à la mémoire de sommation 15 et d'autre partle transfert d'une impulsion de comptage de la mémoire morte 14, par l'intermédiaire de la ligne 14.3, jusqu'à la mémoire de comptage 16, dont le contenu augmente de 1, tandis que la mémoire de sommation 15 ajoute la valeur fixe, qui est transférée en elle, à son

contenu momentané.

La combinaison logique de deux sorties de compa-

rateurs garantit que, pour chaque signal de cadence du géné-

rateur de cadence 4, un comptage s'effectue uniquement dans

la classe, dans laquelle l'angle de braquage se situe momenta-

nément. Tout d'abord on va donner des explications concernant la branche du dispositif servant à contrôler la direction et les suspensions de roues, puis la branche servant à détecter

un déséquilibre.

En tant que registre de comptage 8, on utilise par

exemple des compteurs électroniques asynchrones (bascules bi-

stables), dont les différentes cases de mémoire peuvent à nou-

veau prendre uniquement les états L ou H; par conséquent les

fréquences des angles de braquage sont comptées dans le sys-

tème binaire. Le type de construction choisi des registres de comptage 8 permet un contrôle très simple de l'état de tous les registres de comptage. Le maximum de la distribution est

situé sans aucun doute dans la classe dont le registre de comp-

tage a atteint en premier son état de comptage premier, c'est-

à-dire que toutes les cases de mémoire (ou "bits") ont pris l'état H. La combinaison ET de tous les bits d'un registre de comptage dans une porte ET 10 permet de déclencher un signal lorsque cet état est atteint, étant donné qu'alors la sortie de la porte ET est commutée de L sur H. Le premier groupe 8.1 de registres de comptage 8

est associé aux classes d'angles de braquage au voisinage im-

médiat de la position correspondant à un trajet en ligne droi-

te. Si le contenu de l'un des registres à décalage de ce grou-

pe atteint en premier son maximum, on peut en conclure que le

maximum de la distribution est situé à proximité de la posi-

tion correspondant à un déplacement en ligne droite et que par conséquent la géométrie de la direction et les suspensions de

roues des roues directrices sont correctes.

Le second groupe 8.2 de registres de comptage 8

est associé, concentriquement au premier groupe 8.1, aux clas-

ses d'angles de braquage qui sont plus éloignées de la posi-

tion correspondant au déplacement en ligne droite. Si l'un des registres de comptage faisant partie de ce groupe 8.2 atteint

en premier son état de comptage complet, ceci est une indi-

cation d'une direction déséquilibrée et d'un contre-braquage

permanent du conducteur du véhicule. Les sorties des portes ET 10, qui sont associées au premier groupe 8.1,

sont raccordées à la première porte OU 11. Le signal de sortie de cette porte est utilisé en tant que signal de remise à zéro pour les registres de comptage 8 des deux groupes 8.1 et 8.2, et il est émis lorsque la sortie de l'une des portes ET 10 du premier groupe 8.1 est commutée de L à H, étant donné que le registre de comptage associé 8 a atteint son état de comptage maximum. Le système de direc- tion est alors en ordre de marche et, lors de la poursuite du

déplacement, le comptage des fréquences commence de nouveau.

Les sorties des portes ET 10, qui sont associées au second groupe 8.2 de registre de comptage, sont raccordées

à la seconde porte OU 12, dont le signal de sortie est utili-

sépour mettre sous tension le dispositif d'affichage 13. La logique de

commutation est identique à celle prévue dans le premier grou-

pe 8.1.

La largeur de bande du premier groupe 8.1 est net-

tement inférieure à celle du second groupe 8.2, mais ne devrait

pas être limitée à une classe correspondant à une position cor-

respondant à un déplacement en ligne droite, afin de prévenir

l'apparition d'un état d'insécurité pour le conducteur du vé-

hicule - il peut toujours arriver qu'il doive faire fonction-

ner son véhicule pendant une durée assez longue en présence d'un vent latéral puissant et qu'il doive contre-braquer de façon correspondante, sans que le système de direction n'en

soit endommagé.

Si, en dehors de la mise en service du dispositif d'affi-

chage 13, on laisse envoyer également un signal de remise à

zéro à tous les registres de comptage 8, par suite de la com-

mutation du signal de sortie de la seconde porte OU 12 de L à H, le dispositif peut corriger des "erreurs", par le fait

que par exemple le dispositif d'affichage est débranché éven-

tuellement avec un retard, après le signal de remise à zéro.

Seul un allumage répété du dispositif d'affichage indique

alors un endommagement du système de direction.

La détection d'un déséquilibre au moyen du dispo-

sitif représenté utilise l'accroissement de la variance des

angles de braquage par rapport à une valeur de réglage lors-

S que des déséquilibres apparaissent au niveau des roues, des

disques de freins ou des tambours de freins.

La variance d'une grandeur de mesure x est calcu-

lée conformément à la formule:

1 N

V(x) = (xi-x)2 i=l dans laquelle: V(x) = variance N = nombre des comptages ou des échantillonnages,

x. = valeurs de la grandeur de mesure lors d'un comp-

tage/échantillonnage, x = valeur moyenne de la grandeur de mesure,

(xi-x)2 = écart,élevé au carré,entre la grandeur de mesu-

re et la valeur moyenne Comme cela a déjà été mentionné, lors de chaque opération de comptage effectuée dans un registre de comptage

8, il se produit le transfert d'une valeur fixe depuis une mé-

moire morte 14 dans la mémoire de sommation 15 ainsi que d'une

impulsion de comptage depuis cette même mémoiremorte en di-

rection de la mémoire de comptage 16. Les mémoiresmortes 14

contiennent respectivement la valeur de l'écart, élevé au car-

ré, de leur classe d'angle de braquage par rapport à la clas-

se de la valeur moyenne, c'est-à-dire la valeur de l'écart, élevé au carré, par rapport à la classe qui est associée à la position correspondant à un déplacement en ligne droite en tant qu'angle de braquage utilisé d'une manière générale le plus fréquemment. A partir de chaque démarrage du comptage dans la mémoire de sommation 15, cette dernière contient par conséquent la valeur respective de la variance des angles de braquage, multipliée par le nombre des échantillons ou des

comptages. Ce dernier nombre est alors le contenu de la mémoi-

re de comptage 16.

Les deux mémoires 15 et 16 sont à nouveau des comp-

teurs électroniques possédant un nombre déterminé de bits, les deux capacités ou les contenus maximum étant accordés l'un sur

l'autre de telle sorte que dans le cas d'un vidage complet si-

multané, on obtient une valeur de variance admissible, à la-

quelle on peut s'attendre au maximum pour l'état de réglage équilibré, conformément à la relation: Contenu de la mémoire de sommation 15 Contenu de la mémoire de comptage valeur d e a variance

A l'aide du circuit d'évaluation 17, on peut con-

trôler de façon très simple le respect ou le dépassement de la valeur limite de la variance: le signal de sortie de la porte ET 17.1, qui est commuté de L sur H lors du remplissage de la mémoire de comptage 16, sert de signal de remise à l'état initial pour les deux mémoires 15 et 16, étant donné que, dans ce cas, la valeur limite de la variance n'a pas été atteinte

pour le nombre prédéterminé d'échantillons.

Le signal de sortie de la porte ET 17.2, qui est commuté de façon correspondante de L sur H lorsque la mémoire de sommation 15 est remplie, sert à mettre sous tension le dispositif

d'affichage 13 étant donné que, dans ce cas, on est en pré-

sence d'une variance accrue des angles de braquage.

Naturellement il est possible qu'à la place du dis-

positif commun représenté d'affichage 13, chacun des circuits d'évaluation 9 et 17 délivre un signal propre; ceci permet d'avertir alors par voie optique, acoustique ou d'une autre manière s'avérant appropriée, le conducteur du véhicule, et

ce d'une manière différentiée en fonction de la cause du dé-

faut. De même les deux branches du dispositif pourraient être

utilisées d'une manière indépendante l'une de l'autre; de mê-

me il n'est naturellement pas nécessaire du point de vue du fonctionnement de prévoir un nombre identique de registresú

8 et de mémoires mortes 14.

Dans le mode de réalisation représenté, la distri-

bution des angles de braquage est déterminée en fonction des

fréquences de dépassement des limites des classes.

Avec des registres de comptage 8 fonctionnant d'une manière synchrone avec la cadence, des mémoires mortes 14, des mémoires de sommation 15 et des mémoires de comptage 16, le dispositif peut être agencé de manière à déterminer la

distribution des angles de braquage en fonction de la fréquen-

ce des échantillons.

En ce qui concerne la détermination de la varian-

ce des angles de braquage, il faut cependant préférer le mo-

de de réalisation représenté.

Le dispositif peut être subdivisé en: - le capteur (1), - un convertisseur analogique/numérique comportant un circuit de classement (3- 7), et - une unité formant registre et unité d'évaluation, pouvant

être fabriquée par exemple sous la forme d'un circuit inté-

gré (IC) avec un dispositif d'affichage (8-17) commandé par

ce circuit.

Moyennant une faible dépense, on peut l'intégrer

dans n'importe quel véhicule automobile, qui dispose d'une ti-

monerie de direction cinématique. Si un calcul de bord est

présent, il ne se posera aucun problème pour intégrer le cir-

cuit intégré mentionné dans ce calculateur de bord.

Claims (16)

REVENDICATIONS

1. Procédé pour réaliser le contrôle simultané, intervenant pendant le déplacement d'un véhicule automobile, de la géométrie de la direction et de la suspension de roues ainsi que de l'état d'équilibre de pièces tournantes reliées

à la timonerie cinématique de direction du véhicule automobi-

le, caractérisé en ce que:

- des positions de la timonerie de direction (18)-

par rapport à la carrosserie du véhicule automobile sont trans-

formées, par un capteur (1), en des signaux électriques cor-

respondant à des angles de braquage,

- que, dans un circuit de classement (21), les an-

gles de braquage détectés utilisés ou les signaux électriques correspondants sont répartis entre des classes échelonnées du point de vue de la valeur et de la direction de l'angle de braquage, - que les fréquences d'utilisation de registres de comptage (8) associés aux classes sont comptées selon un comptage progressif et sont mémorisées,

- que pendant le déplacement du véhicule, la po-

sition du maximum absolu de la distribution déterminée des fré-

quencs des angles de braquage par rapport à la position cor-

respondant à un déplacement en ligne droite, de la timonerie

de direction (18) en tant que critère de l'état de cette der-

nière, est déterminée,

- que des déplacements de la timonerie de direc-

tion (18) sont détectés simultanément en permanence par le mê-

me capteur (1) et que les signaux électriques supplémentaires, obtenus à partir de cette détection, sont pondérés par un

circuit comparateur sur la base de dernières grandeurs de ré-

férence envoyées ou prédéterminées, en tant que critère de

l'état d'équilibre de pièces tournantes reliées à la timone-

rie de direction, et

- qu'aussi bien dans le cas o la position du ma-

ximum de la distribution s'écarte de la position, correspon-

dant à un déplacement en ligne droite, de la timonerie de la direction, au-delà d'une plage de tolérance, que dans le cas d'un déséquilibre déterminé par le circuit comparateur et

lié aux pièces tournantes reliées à la timonerie de direc-

tion, un dispositif d'affichage (13) est mis sous tension pour trans-

mettre un signal d'avertissement au conducteur du véhicule.

2. Procédé selon la revendication 1, caractéri-

sé en ce qu'une valeur, qui est formée a partir des signaux supplémentaires additionnés et qui correspond à la variance des angles de braquage utilisés et détectés, est comparée,

par le circuit comparateur, à une valeur de variance pré-

déterminée des angles de braquage, encore admissible pour l'état de réglage équilibré, et que lé dispositif d'affichage

(13) est missous tension lorsque la variance déterminé dépasse la va-

leur admissible.

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé

en ce que les signaux supplémentaires, sous la forme d'une fré-

cuence de cycles de charge à l'intérieur de la timonerie de direction (18) sont comparés dans le circuit comparateur,

moyennant l'élimination par filtrage au moins de composan-

tes à basse fréquence produites par des mouvements de braqua-

ge, à la vitesse de rotation, détectée par un générateur d'im-

pulsions (4) et envoyée au circuit comparateur, d'une pièce

tournante reliée à la timonerie de direction, et que le dis-

positif d'affichage (13) est mis sous tension lorsque les deux fréquen-

ces coincident au moins approximativement à l'intérieur d'un

intervalle prédétermine.

4. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 2, comportant 0 - un capteur (1) convertissant des positions de la timonerie de direction (18) par rapport à la carrosserie du véhicule automobile en des signaux électriques-, - un circuit de classement (21) servant à répartir les angles de braquage utilisés et détectés ou les signaux correspondants entre des classes échelonnées du point de vue de la grandeur et de la direction de l'angle de braquage,

- des registres de comptage (8) associés aux clas-

ses et servant à mémoriser les fréquences d'utilisation, et

- un dispositif d'affichage (13) pour les résul-

tats de la détermination des fréquences, caractérisé par les caractéristiques suivantes:

- les registres de comptage (8) qui sont d'un ty-

pe identique sont répartis en deux groupes (8.1, 8.2), - il est prévu, pour les registres de comptage (8),

un circuit d'évaluation (9) qui détecte en permanence les con-

tenus de tous les registres de comptage (8) et envoie à un ins-

tant déterminé un signal de remise a zéro à tous les regis-

tres de comptage (8) lorsqu'à cet instant, un registre de comp-

tage du premier groupe (8.1) possède soncontenu maximum, mais envoie un signalde mise sous tension au dispositif d'affichage (13)

lorsqu'à l'instant déterminé, un registre de comptage du se-

cond groupe (8.2) possèdeson contenu maximum,

- en étant parallèles avec les registres de comp-

tage (8), des mémoires mortes (14) comportant des entrées (14.1)

de commande de validation de lecture et possédant, selon l'af-

fectation aux classes, des contenus différents sont branchées en aval du circuit de classement (21),

- les sorties des mémoires mortes (14) sont rac-

cordées par l'intermédiaire d'une ligne commune de transmis-

sion de données (14.2) à l'entrée d'une mémoire de sommation (15), qui additionne à son contenu momentané la valeur qui lui

est envoyée, lors de chaque opération de comptage dans un re-

gistre de comptage (8), par la mémoire morte parallèle (14), par l'intermédiaire de la ligne de transmission de données

(14.2),

- il est en outre prévu une mémoire de comptage (16) dont le contenu est accru de 1 lors de chaque opération de comptage dans l'un des registres de comptage (8),

- il est prévu un circuit supplémentaire d'éva-

luation (17) qui détecte en permanence les contenus de la mé-

moire de sommation (15) et de la mémoire de comptage (16) et envoie un signal de remise à l'état initial aux deux mémoires (15, 16), lorsque le contenu de la mémoire de comptage (16)

prend une valeur maximum prédéterminée, et qui envoie cepen-

dant un signaldemise sous tension au dispositif d'affichage (13) lorsque le contenu de la mémoire de sommation (15) prend une

valeur maximale prédéterminée.

5. Dispositif selon la revendication-4, caractéri-

sé en ce que les registres de comptage (8) possèdent une ca-

pacité limitée et que le dépassement de capacité de l'un des

registres de comptage détermine l'instant o le circuit d'éva-

luation (9) envoie le signal de remise à zéro aux registres

de comptage (8) ou le signal de mise sous tension au dispositif d'af-

fichage.

6. Dispositif selon la revendication 4, caracté-

risé en ce que le circuit d'évaluation (9) envoie, à un ins-

tant déterminé par une minuterie, le signal de remise à zéro aux registres de comptage (8) ou bien le signal de

mise sous tension au dispositif d'affichage (13).

7. Dispositif selon la revendication 4, caracté-

risé en ce que le circuit d'évaluation (9) délivre le signal

de remise à zéro ou lesignal de mise sous tension au bout d'un tra-

jet de déplacement déterminé détecté par le capteur du trajet

de déplacement.

8. Dispositif selon l'une quelconque des revendi-

cations 4 à 7, caractérisé en ce que - les signaux, qui sont analogues à des angles de braquage et sont produits par le capteur (1), sont envoyés à un circuit d'échantillonnage et de maintien (3) commandé de façon cadencée,

- le signal de sortie de ce circuit, qui est cons-

tant pendant l'intervalle de temps o il est maintenu, est com-

paré à des valeurs de référence au moyen de comparateurs de signaux (5) disposés selon un suite ordonnée, - des signaux de sortie binaire respectivement de

deux parmi n comparateurs de signaux (5) se succédant de fa-

çon ordonnée, sont combinés logiquement entre eux dans une por-

te faisant partie de n-1 portes ET (7), et

- un signal de sortie d'une porte ET (7) déclen-

che une opération de comptage dans le registre de comptage (8)

branché en aval et un transfert d'une valeur fixe de la mémoi-

re fixe (14), branchée en parallèle avec ce registre, à la mé-

moire de sommation (15).

9. Dispositif selon la revendication 8, caracté-

risé en ce que le capteur (1) produit un signal de tension (Ue)

analogue à un angle de braquage et que les valeurs de référen-

ce envoyées aux comparateurs (5) sont formées par division d'une tension (Uref) appliquée aux résistances (6) branchées

en série.

10. Dispositif selon la revendication 8 ou 9, ca-

ractérisé en ce que le circuit d'échantillonnage et de main-

tien (3) est commandé de façon cadencée par un générateur de

cadence (4), à des intervalles de temps constants.

11. Dispositif selon l'une des revendications 8

ou 9, caractérisé en ce que le circuit d'échantillonnage et

de maintien (3) est commandé de façon cadencée par le généra-

teur de cadence (4) respectivement après le parcours d'un tra-

jet de déplacement fixe mesuré par exemple par le capteur du

trajet de déplacement.

12. Dispositif selon l'une des revendications 8

ou 9, caractérisé en ce que les intervalles de cadence du gé-

nérateur de cadence (4) sont modifiés de façon proportionnel-

le à la vitesse instantanée du véhicule, par exemple sous la

commande d'un générateur de la vitesse de déplacement.

13. Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 4 à 12, caractérisé en ce qu'on utilise, comme cap-

teur (1), un générateur sensible à l'angle de rotation connu en soi,

monté sur la colonne de direction (19) de la timonerie de di-

rection (18).

14. Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 4 à 12, caractérisé en ce qu'on utilise, comme cap-

teur, un générateur de déplacement connu en soi monté sur la

barre de connexion (13) de la timonerie de direction (18).

15. Dispositif selon la revendication 8, caracté-

risé en ce qu'il est prévu, comme registres de comptage (8),

des compteurs électroniques asynchrones, dont le contenu aug-

mente uniquement de 1 lorsque le signal de sortie des portes

ET (7) branchées respectivement en amont de ces compteurs, com-

mute entre le niveau "bas" et le niveau "haut".

16. Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 10 a 12, caractérisé en ce qu'il est prévu, comme

registres de comptage (8), des compteurs électroniques com-

mandés par le générateur de cadence (4) et fonctionnant de fa-

çon synchrone avec la cadence et dont le contenu est toujours

accru de 1 lorsqu'un signal du générateur de cadence (4) ar-

rive et que simultanément l'entrée du compteur est placée

au niveau "haut".