FR2755401A1

FR2755401A1 - Vehicule equipe de capteurs de position coordonnes aux roues

Info

Publication number: FR2755401A1
Application number: FR9713906A
Authority: FR
Inventors: Eberhard Kutscher
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1996-11-07
Filing date: 1997-11-05
Publication date: 1998-05-07
Anticipated expiration: 2017-11-05
Also published as: US6208243B1; IT1295844B1; GB2319107A; GB9723481D0; FR2755401B1; DE19645897B4; DE19645897A1; ITRM970675A1; GB2319107B

Abstract

Un véhicule est équipé d'au moins quatre roues à pneus gonflables suspendues élastiquement sur deux essieux et de capteurs de position coordonnés aux roues et reproduisant ou permettant de déterminer les distances entre les centres des roues et la carrosserie. Pour chacune des roues (1 à 4), on détermine une moyenne dans le temps (X1 à X4 ) pour la distance entre la roue et la carrosserie (5) et, à partir des moyennes de trois roues de deux essieux, on détermine une position moyenne de consigne d'une roue supplémentaire. On génère un signal avertisseur pour signaler des pressions de gonflage inégales des pneumatiques au cas où la position moyenne réelle de la roue supplémentaire dévie excessivement de la consigne. Applicable à la détection/signalisation de pressions de gonflage inégales des pneus d'automobiles.

Description

L'invention concerne un véhicule possédant au moins quatre roues montées

sur deux essieux, qui sont suspendues élastiquement par rapport à la carrosserie du véhicule suivant la direction d'un axe vertical de la carrosserie et sont munies de pneumatiques gonflables, ainsi que des capteurs de position coordonnés aux roues et dont les signaux reproduisent ou permettent de déterminer les distances respectives entre le centre de la roue et la carrosserie suivant la direction de l'axe

vertical de la carrosserie.

De tels véhicules automobiles, non guidés, sont dans leur principe connus. Les capteurs de position peuvent surveiller par exemple les débattements de suspension des roues et produire le réglage des amortisseurs associés aux roues à un amortissement plus dur lorsque les débattements deviennent importants, comme

c'est typiquement le cas pour des chaussées en mauvais état.

S'agissant de véhicules avec une régulation de niveau, c'est-à-dire dont la distance entre la carrosserie et le sol est modifiable, les capteurs de position sont

en outre utilisables pour commander des organes de support associés aux roues.

Dans ce contexte, il est connu, par la demande de brevet allemand DE 39 20 165 A1, de vérifier si la position d'une roue de véhicule en hauteur est nettement décalée par rapport à un plan virtuel préfixé par la position de trois autres roues sur deux essieux et contenant par exemple les centres des roues concernées. En cas de décalage extrême d'une roue par rapport à un tel plan, on renonce, dans des situations de marche préfixées, à une correction de position de la carrosserie du véhicule. Il est alors tenu compte du fait qu'une telle déviation se produit typiquement quand le véhicule passe par une roue par-dessus une forte surélévation, telle qu'un bord de trottoir, ou par un creux accentué dans le sol. En pareils cas, il est généralement inapproprié d'intervenir par une correction dans une régulation

automatique du niveau.

Par la demande de brevet allemand DE-OS 23 47 793, il est connu, dans le cas d'une suspension avec régulation de niveau, de tenir compte d'écarts en hauteur extrêmes d'une roue par rapport à un plan préfixé par les autres roues dans

la commande de la répartition de la capacité portante sur les différentes roues.

Ces systèmes connus exploitent le fait que la position d'un plan est fixée par trois points mutuellement espacés et formant ensemble les angles d'un triangle (réel). De façon analogue, les positions, par rapport à la carrosserie du véhicule, de trois roues de deux essieux définissent un plan, avec la possibilité de vérifier si

l'autre roue ou les autres roues occupent une position correspondant à ce plan.

Le but de l'invention est d'indiquer une nouvelle possibilité

d'exploitation des signaux des capteurs de position.

Conformément à l'invention, on obtient ce résultat par le fait que, pour chacune des roues, on détermine une valeur moyenne dans le temps pour ladite distance entre la roue et la carrosserie et, à partir des valeurs moyennes de trois roues sur deux essieux, on détermine une position moyenne de consigne d'une roue supplémentaire, et que l'on génère un signal avertisseur pour signaler des pressions de gonflage inégales des pneumatiques au cas o la position moyenne réelle de la roue supplémentaire dévie excessivement, c'est-à-dire de plus d'une tolérance

préfixée, de la valeur de consigne associée.

L'invention est basée sur le concept général consistant à exploiter le fait que, sur une chaussée plane, les centres des roues de deux essieux doivent être situés dans un plan à condition que les roues et leurs pneus soient de mêmes types par essieu et aient les mêmes pressions de gonflage. La position de ce plan par rapport à la carrosserie du véhicule peut être déterminée à partir des signaux des capteurs de position. Comme le plan mentionné est déjà fixé par la position de trois roues de deux essieux, on peut déterminer, d'après les positions de ces trois roues, une position de consigne pour la quatrième roue, position que cette roue devrait occuper, par rapport à la carrosserie, dès lors que le sol est plan. Des déviations relativement grandes de la position réelle par rapport à la position de consigne indiquent avec une probabilité proche de la certitude l'existence de pressions de

gonflage inégales des pneus.

Bien que, dans la pratique, on puisse rarement compter sur une chaussée parfaitement plane, on peut généralement considérer que des inégalités de la chaussée peuvent être compensées par l'établissement de la moyenne dans le temps des signaux des capteurs de position, c'est-à-dire que la chaussée peut être "égalisée" arithmétiquement par cet établissement des moyennes des signaux, si bien que, en fin de compte, l'existence d'une inégalité entre les pressions de

gonflage du train de pneus d'un essieu reste constatable.

Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, l'établissement des valeurs moyennes peut être rendu plus fiable lorsque les signaux des capteurs de position sont exploités seulement au-dessus d'une vitesse limite à préfixer, par exemple au-dessus d'une vitesse minimale préfixée du véhicule, qui est

généralement atteinte ou dépassée seulement sur des chaussées relativement bonnes.

A côté de l'obtention d'une augmentation de la précision de mesure, il est ainsi tenu compte du fait que des pressions de gonflage inégales du train de pneus d'un essieu ont une influence négative sur la sécurité de roulement seulement

à des vitesses de marche relativement élevées.

Comme, de plus, un signal avertisseur peut seulement être généré au-

dessus d'un seuil préfixé de vitesse, le conducteur peut se diriger éventuellement à vitesse modérée vers un poste d'essence ou un atelier, sans être irrité par un signal avertisseur, en vue de la correction de la pression de gonflage des pneus ou d'un

changement de roue.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus

clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif,

ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: + la figure 1 est une représentation schématique d'un véhicule à deux essieux et quatre roues, lesquelles occupent une position dans un plan commun des centres des roues; et * la figure 2 est une représentation analogue, mais selon laquelle une roue occupe une position relativement basse en raison d'une crevaison ou d'un

manque de pression du pneu.

Selon la figure 1, un véhicule - dont les autres parties ne sont pas représentées - possède des roues avant 1 et 2 ainsi que des roues arrière 3 et 4 dont il est supposé, pour cet exemple, qu'elles possèdent la même voie. Le véhicule comporte en outre une carrosserie dont on a seulement représenté un plan de carrosserie 5. Les roues 1 à 4 prennent appui sur la carrosserie par des organes de suspension non représentés, auxquels sont coordonnés des capteurs de position 6 à 9 dont les signaux reproduisent respectivement la distance X1, X2, X3 ou X4 du centre de la roue concernée par rapport au plan 5 de la carrosserie suivant la direction d'un

axe vertical de la carrosserie.

Il est supposé pour l'exemple de la figure 1 que les pneus des roues I à 4 ont chacun une pression de gonflage correcte. Cela signifie que les roues avant 1, 2

d'une part et les roues arrière 3, 4 d'autre part ont les mêmes pressions de gonflage.

Il est supposé en outre, pour l'exemple montré par la figure 1, que les roues I à 4 sont posées ou roulent sur des bandes 10 et 11 représentant leurs trajectoires

respectives et qui sont contenues dans un plan commun.

Comme les pressions de gonflage sont les mêmes sur chaque essieu, les centres des roues 1 à 4 doivent être situés dans un plan commun 13. Par rapport au plan de carrosserie 5, la position du plan 13 des centres de roues sur la figure I peut être indiquée par trois valeurs quelconques des valeurs X1 à X4 et ce indépendamment de la position du plan de carrosserie 5 par rapport au plan des

bandes 10 et 11 représentant les tracés des roues.

Le fait que les centres des roues 1 à 4 soient situés dans un plan commun 13, selon l'exemple de la figure 1, et que la position de ce plan 13 par rapport au plan de carrosserie 5 siut fixée par un triplet quelconque des distances XI à X4, a pour conséquence qu'à partir des distances de trois roues par rapport au plan de carrosserie 5, une valeur de consigne de la distance pour la quatrième roue peut être déterminée à l'aide des équations suivantes: X1CO = Sav-ar (X3 - X4) + X2 X2co = Sav-ar (X4 - X3) + Xl X3co = Sar- av (XI - X2) + X4 X4co = Sar-av (X2 - X1) + X3 O Sav-ar est le rapport des voies des roues 1, 2 et des roues 3, 4, tandis que Sa,-av est

le rapport correspondant des roues 3, 4 et des roues 1, 2.

La figure 2 montre la situation obtenue lorsque seulement les pneus des roues 2 à 4 ont une pression de gonflage correcte, mais le pneu de la roue I présente une pression de gonflage nettement trop basse. Si les roues I à 4 sont posées ou roulent de nouveau sur les bandes 10 et 11 représentant les trajectoires des roues, bandes qui sont contenues dans un plan commun, les centres des roues 2 à 4 peuvent être situés dans un plan commun 13. En revanche, le centre de la roue 1 se

trouve au-dessous de ce plan 13.

Donc, la valeur XI effective de la distance entre le centre de la roue I et le plan de carrosserie 5 s'écarte nettement de la valeur de consigne X:co qui serait obtenue si le pneu de la roue 1 avait la même pression de gonflage que le pneu de la

roue 2.

On obtient des conditions analogues en choisissant chaque fois trois roues quelconques parmi les roues I à 4 et en considérant le plan contenant les centres des roues choisies. La position réelle de la quatrième roue restante se trouve

alors chaque fois nettement en dehors du plan des centres des trois autres roues.

Pendant la circulation d'un véhicule, les bandes 10 et 11 représentant les trajectoires suivies par les roues I à 4 ne formeront exactement un plan commun que rarement. Pour cette raison, l'invention prévoit la formation de valeurs moyennes dans le temps pour les distances Xl à X4. A partir des valeurs moyennes pour trois roues quelconques parmi les roues I à 4, une valeur moyenne de consigne peut être calculée chaque fois et être comparée avec la valeur moyenne effective de la distance séparant le centre de la roue restante du plan de carrosserie, ceci afin de

pouvoir déterminer si toutes les roues 1 à 4 ont une pression de gonflage correcte.

Ladite comparaison permet éventuellement de générer un signal avertisseur. Il est prévu de préférence que les signaux reproduisant les valeurs XI à X4 soient exploités seulement au-dessus d'une vitesse minimale en vue de la génération d'un éventuel signal avertisseur indiquant qu'une pression de gonflage d'un pneu est incorrecte. Ainsi peut être garanti que les interrogations mentionnées plus haut s'effectuent seulement pendant la circulation sur des routes relativement bonnes et que, de plus, l'établissement des valeurs moyennes est opéré de manière efficace. Pour générer le signal avertisseur, il suffit de connecter les capteurs de position 6 à 9 au côté d'entrée d'un calculateur 14 de capacité suffisante. Ce calculateur 14 est connecté en outre, du côté de l'entrée, à un générateur de signal 15 pour la vitesse de marche (indicateur de vitesse). Du côté de sa sortie, le calculateur 14 commande un appareil avertisseur 16 capable de produire des

signaux sonores et/ou optiques.

Un tel calculateur 14 est généralement déjà présent de toutes manières à d'autres fins. Dans ce cas, il suffit donc de charger le calculateur présent, en plus, de l'exploitation décrite plus haut des signaux reproduisant les valeurs Xl à X4 des

capteurs de position 6 à 9.

A condition que les pneus de toutes les roues I à 4 aient la pression de gonflage correcte, le système selon l'invention est utilisable aussi pour vérifier le fonctionnement convenable des capteurs de position 6 à 9. Comme les centres des roues 1 à 4 doivent être situés, en moyenne dans le temps, dans un plan commun si la pression de gonflage des pneus est correcte, la chaussée est en bon état et le véhicule roule à une vitesse relativement élevée, la génération d'un signal avertisseur par l'appareil 16 est, dans ce cas, une indication de ce que l'un des

capteurs de position 6 à 9 présente une dysfonctionnement.

Selon l'invention, la position du plan de carrosserie 5 par rapport au plan contenant les trajectoires 10 et 11 est sans importance; pour cette raison, les figures I et 2 représentent des positions différentes pour le plan 5. Ce dernier sert

uniquement de plan de référence pour les distances X1 à X4.

Claims

REVENDICATIONS

1. Véhicule possédant au moins quatre roues montées sur deux essieux, qui sont suspendues élastiquement par rapport à la carrosserie du véhicule suivant la direction d'un axe vertical de la carrosserie et sont munies de pneumatiques gonflables, ainsi que des capteurs de position coordonnés aux roues et dont les signaux reproduisent ou permettent de déterminer les distances respectives entre le centre de la roue et la carrosserie suivant la direction de l'axe vertical de la carrosserie, caractérisé en ce que, pour chacune des roues (1 à 4), on détermine une valeur moyenne dans le temps (X1 à X4) pour ladite distance entre la roue et la carrosserie et, à partir des valeurs moyennes de trois roues sur deux essieux, on détermine une position moyenne de consigne (par exemple Xlco) d'une roue supplémentaire, et que l'on génère un signal avertisseur pour signaler des pressions de gonflage inégales des pneumatiques au cas o la position moyenne réelle (par exemple Xl) de la roue supplémentaire dévie excessivement, c'est-à- dire de plus

d'une tolérance préfixée, de la valeur de consigne (Xlco) associée.

2. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que les valeurs moyennes (XI à X4) sont exploitées seulement au-dessus d'une vitesse minimale

préfixée du véhicule.