FR2844074A1 - Systeme d'identification d'un pneumatique de vehicule automobile - Google Patents

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Ralf Schmindt
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
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Abstract

Système d'identification d'un pneumatique (12) de véhicule automobile. Le pneu comporte au moins en partie une matière magnétique qui se lit à l'aide d'un appareil de lecture solidaire du véhicule (16) pour détecter la matière magnétique et une unité de commande reliée au lecteur (16). La matière magnétique représente un codage magnétique (17) spécifique au type de pneumatique.

Description

Domaine de l'invention La présente invention concerne un système
d'identification d'un pneumatique d'un véhicule automobile comportant au moins en partie une matière aimantée et au moins un lecteur solidaire du véhicule 5 pour détecter la matière magnétique et une unité de commande reliée au lecteur. Etat de la technique On connaît un système de détection magnétique d'un pneumatique selon le document DE 100 44 287 A1; il sert à détecter les déformations du pneumatique pendant le mouvement du véhicule et il se monte sur le pneumatique. Le pneumatique comprend à cet effet un caoutchouc aimanté sur son côté ou flanc tourné vers le véhicule. Ce caoutchouc aimanté est de la poudre magnétique mélangée au caoutchouc du pneumatique et sur le segment il comporte en alternance une aiman15 tation par pôle sud et par pôle nord. Lorsqu'aucune force longitudinale n'est appliquée au pneumatique ou au véhicule, l'alternance entre les pôles magnétiques se fait simultanément sur deux capteurs décalés radialement. La différence de temps entre les signaux mesurés par les deux capteurs est ainsi nulle. Si des efforts longitudinaux agissent sur les 20 pneumatiques, ce qui est le cas pour certaines phases de freinage ou d'accélération, les limites entre les pôles magnétiques passent devant les capteurs à des instants différents et les deux signaux de capteur sont ainsi mesurés avec une différence dans le temps. La force longitudinale déduite de cette différence de temps donne avec une mesure appropriée faite 25 sur les quatre roues du véhicule, un potentiel d'informations pour des systèmes de régulation antipatinage ou de systèmes antiblocage ABS et une régulation antiglissement au démarrage ASR. Dans un déplacement en courbe, des efforts de cisaillement transversaux sont appliqués aux pneumatiques et au véhicule. Ces efforts modifient l'intervalle entre les 30 capteurs et la paroi du pneumatique, ce qui modifie l'amplitude du champ
magnétique mesuré. Cette modification de la grandeur de mesure peut s'utiliser par exemple pour optimiser un système antiblocage et la dynamique de roulement.
Le système connu selon le document DE 100 44 287 A1 ne 35 fournit toutefois aucune information relative au type de pneumatique et
aux paramètres associés à ce type de pneumatique.
L'identification des pneumatiques d'un véhicule se fait jusqu'à présent uniquement à l'aide d'une impression plus ou moins en relief
et du code à trait ou du code-barres appliqué sur le pneumatique.
L'application ou le code-barres peuvent également être endommagés pendant l'utilisation du pneumatique si bien qu'il ne peut plus servir à
l'identification d'un pneumatique.
But, exposé et avantages de l'invention La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à cet effet un système d'identification d'un pneumatique de véhicule automobile ayant les caractéristiques du type défini cidessus, caractérisé en ce que la matière magnétique représente un codage 10 magnétique spécifique au type de pneumatique. Cette caractéristique de l'invention offre l'avantage de permettre une transmission directe de la caractéristique du pneumatique au véhicule pendant le fonctionnement. On exclut toute erreur d'entrée du type de pneumatique pour le système antiblocage ou la dynamique de roulement lors du montage du pneumatique. 15 L'identification du pneumatique avec le système de
l'invention est très importante pour la sécurité de roulement et de conduite. Connaissant le type de pneumatique et les paramètres associés tels que la dimension, le mélange de caoutchouc, le profil, etc..., il est possible d'adapter la régulation du système antiblocage et une régulation de dy20 namique de roulement de manière spécifique au pneumatique à monter.
Dans le cas d'un système antiblocage cela se traduit par un raccourcissement significatif de la course de freinage et ainsi un gain important de sécurité. La régulation de la dynamique de roulement peut être adaptée par l'enregistrement des paramètres du pneumatique, adaptés de manière 25 spécifique au pneumatique installé, ce qui améliore un éventuel sur ou
sous-virage et la stabilité au renversement du véhicule.
Le codage magnétique peut être réalisé en ajoutant à la
matière de base du pneumatique, de la matière magnétique et en vulcanisant le tout. A un instant de la fabrication, lorsque le pneumatique n'est 30 plus exposé à des températures élevées qui peuvent entraîner la désaimantation, on effectuera le codage par magnétisation de la zone du pneumatique qui contient la matière aimantable.
Le codage magnétique peut comporter les données caractéristiques du véhicule avec un jeu complet de données et de paramètres 35 par exemple pour un système antiblocage et une régulation dynamique de
roulement, sous forme normalisée pour un traitement direct selon les appareils de commande associés, et/ou avec une caractéristique de la pression normale du pneumatique sous forme codée.
On peut également envisager que le codage ne contient qu'une simple caractéristique de pneumatique désignant le type de pneumatique et les paramètres spécifiques au pneumatique, associés, sont enregistrés comme jeux de données associés dans l'appareil de commande. 5 Dans ce cas, lors du montage du pneumatique, comme l'appareil de commande ne contient pas de paramètre, on introduira les paramètres. S'il n'est pas possible d'effectuer un tel enregistrement a posteriori, le système antiblocage et/ou la régulation de la dynamique de roulement travaille
dans " l'arrière-plan " avec des caractéristiques réduites.
Dans le système de l'invention on ne rencontre pas les problèmes de fixation d'éléments du système sur ou dans le pneumatique, d'amortissement de signal, de transmission d'énergie et de sollicitation de micro-ondes par les signaux hautes fréquences. Le système peut travailler de manière numérique, ce qui aboutit à une résistance élevée aux toléran15 ces.
Selon un mode de réalisation avantageux du système de l'invention, le codage magnétique est un code-barres magnétique inscrit de préférence de manière simple et connue en soi par magnétisation de matières à aimantation dures, intégrées dans le caoutchouc du pneumatique. 20 La matière aimantée, qui représente le codage magnétique, est intégrée de préférence dans un segment du pneumatique. Le segment du pneumatique se trouve de préférence sur la face frontale du pneumatique tournée vers le véhicule. Mais on peut également envisager de prévoir le codage magnétique en plus ou en variante de la paroi constituant la 25 surface de roulement du pneumatique et/ou sur le côté du pneumatique opposé à la surface de roulement. En particulier, pour éviter les erreurs de montage, il est intéressant de prévoir le codage sur les deux côtés du pneumatique. Le codage magnétique peut comporter plusieurs bandes de 30 codage. Les différentes bandes de codage peuvent contenir soit les mêmes paramètres soit des paramètres différents. Les bandes de codage avec les mêmes paramètres sont de préférence disposées les unes à la suite des autres dans la direction périphérique et associées à un lecteur, pour qu'en cas de rotation irrégulière du pneumatique on dispose d'un moyen pour 35 compenser le défaut. Dans ce cas également, le temps entre le démarrage du véhicule et la transmission des données caractéristiques du pneumatique enregistrées dans le pneumatique sera réduit au minimum au niveau
du lecteur.
En cas de rotation irrégulière du pneumatique comme cela peut se faire par exemple au démarrage du véhicule, le lecteur fournit un signal irrégulier en fonction du temps. Pour de faibles quantités de données et un codage correspondant, acceptant les défauts, il peut être suffi5 sant de prévoir une unité de lecture par bande de codage sans aucun autre moyen supplémentaire. La correction d'erreur se fait alors par exemple en admettant une évolution linéaire et en fixant l'instant initial et
l'instant final de la transmission du codage.
Pour traiter toutefois correctement le codage magnétique 10 malgré une rotation irrégulière du pneumatique, on peut prévoir une bande dite cadencée. La bande cadencée se compose de préférence également d'un codebarres magnétique dont l'aimantation est formée par des pôles nord et des pôles sud équidistants. On a ainsi un modèle d'aimantation fixe prédéterminé qui est mesuré par une unité de lecture 15 en même temps que la bande de codage. La bande cadencée est de préférence concentrique à la bande de codage. Elle garantit que le signal mesuré ne soit pas déformé par l'utilisation de la cadence et qu'il soit lu correctement. L'appareil de lecture est réalisé de préférence avec au moins 20 un capteur actif de champ magnétique. A chaque bande de codage ou bande cadencée intégrée au pneumatique, on peut associer un capteur de
champ magnétique.
Il est également possible de corriger les signaux par comparaison à un modèle pour chaque unité de temps avec une forte tolérance 25 d'erreurs si le système comprend deux capteurs de champ magnétique installés l'un derrière l'autre dans la direction périphérique du pneumatique et à un intervalle défini et si l'on associe une seule et même bande de codage. On peut alors éviter un moyen de synchronisation séparé par une bande cadencée supplémentaire car la comparaison du modèle mesuré 30 par les deux capteurs et en fonction de leur décalage dans le temps on peut éliminer l'erreur liée à un mouvement irrégulier. De façon correspondante, comme indiqué ci-dessus, on peut associer deux bandes de codage
identiques à une unité de lecture ou à un capteur de champ magnétique.
Dans le cas de bandes de codage ou de bandes cadencées 35 décalées radialement, l'appareil de lecture comporte au moins deux capteurs de champ magnétique décalés radialement l'un par rapport à l'autre.
La correction des signaux de mesure peut alors se faire par exemple à l'aide de deux capteurs de champ magnétique associés à l'une des bandes
de codage.
Le capteur de champ magnétique peut fonctionner par
exemple sous l'effet Hall ou le principe XMR, en particulier le principe 5 AMR ou GMR. Pour avoir une résolution élevée et permettre une résistance importante entre les bandes de codage et le capteur de champ magnétique il est particulièrement intéressant d'utiliser un capteur de champ magnétique fonctionnant selon le principe GMR (magnétorésistant géant).
Après extraction à l'aide d'un capteur de champ magnétique réalisé de 10 manière appropriée, on dispose des informations codées, enregistrées dans la bande pour les appareils de commande concernés, par exemple ceux d'un système antiblocage, d'une régulation de dynamique de roulement et le cas échéant également du système de contrôle de la pression
des pneumatiques équipant le véhicule.
Dans le cas d'un code-barres aimanté équipant les pneumatiques, une modification de la polarisation nord/sud a de grandes similitudes avec une roue polaire. Pour cette raison, on peut utiliser comme capteur de champ magnétique un dispositif gradiométrique. Pour disposer d'écart de travail important entre l'appareil de lecture et la bande codée, il 20 est intéressant d'utiliser des capteurs de champ magnétique fonctionnant selon le principe GMR. Avec de tels capteurs un code-barres avec un cycle d'alternance nord/sud/nord de 5 mm peut encore à une distance allant jusqu'à 8 mm en ayant une résolution garantie. Pour des cycles d'alternance plus importants, la distance de travail augmente d'autant. 25 C'est ainsi que pour un cycle d'alternance nord sud nord d'environ 1 1 mm, on peut avoir une distance de 16 mm entre le capteur de champ
magnétique et le pneumatique.
Selon la conception du système de l'invention, on peut enregistrer le codage magnétique à l'aide de l'appareil de lecture à chaque 30 mise en route du véhicule et/ou à chaque démarrage du véhicule, par
exemple au cours des cinq premiers mètres parcourus.
Le système selon l'invention permet également l'utilisation d'un appareil d'atelier ou d'un appareil manuel pour lire le codage magnétique de façon que par exemple en cas de défaillance du lecteur solidaire 35 du véhicule on puisse enregistrer le codage magnétique d'un appareil de commande. Pour garantir une tolérance d'erreurs élevée du système selon l'invention on peut travailler avec des signaux numériques en fixant des seuils, de façon à indiquer seulement la direction d'aimantation des
barres du code.
La présente invention s'applique également à un pneumatique de véhicule automobile ayant au moins par zones une matière ai5 mantée. Selon l'invention, la matière aimantée représente un codage magnétique conçu de manière spécifique au pneumatique. Un tel codage
résiste à l'usure.
Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus 10 détaillée à l'aide d'exemples de réalisation représentés schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est un schéma de principe d'un système selon l'invention pour identifier un pneumatique, le pneumatique étant représenté avec sa surface de roulement en vue de face, - la figure 2 montre le système de la figure 1, le pneumatique étant représenté en vue de côté, - la figure 3 montre un pneumatique muni de segments de codage intégrés dans le segment de pneumatique, - la figure 4 montre un pneumatique avec trois segments de codage, - la figure 5 est une vue fortement schématisée d'une bande de codage d'un pneumatique présentée seule, - la figure 6 montre une bande de codage avec une bande cadencée, la figure 7 montre une bande de codage selon la figure 6 en cas de mouvement irrégulier ou accéléré du pneumatique, - la figure 8 montre un système à deux bandes de codage et une bande cadencée.
Description des exemples de réalisation
Les figures 1 et 2 montrent un système 10 d'identification d'un type de pneumatique d'un véhicule. Le système 10 comprend un 30 pneumatique 12 fixé d'une manière fortement simplifiée à une suspension
de roue 14 constituant l'axe de rotation du pneumatique 12.
Le pneumatique 12 comporte sur sa paroi tournée vers le véhicule, une zone annulaire 17 en matière fortement magnétique constituant un codage magnétique. Le codage magnétique est spécifique au type 35 de pneumatique. Il est réalisé sous la forme d'un code-barres. Le codage
magnétique comprend de préférence les données du pneumatique 12 telles que ses dimensions, son mélange de caoutchouc, son profil et la pression nécessaire dans le pneumatique.
Pour enregistrer le codage magnétique ou les données caractéristiques du pneumatique inscrites dans la zone 17 sous la forme d'un code à barres magnétiques, le système 10 est équipé d'un appareil de lecture 16 connu en soi qui comporte un capteur magnétique travaillant 5 par exemple selon le principe GMR. Il est relié à une unité de commande non détaillée ici. La distance entre le lecteur 16 et la zone codée 17 du
pneumatique 12 est d'environ 8 mm dans cet exemple.
La figure 3 montre un pneumatique 20 muni d'un codebarres 22 comme celui représenté de façon correspondante sur le pneu10 matique de la figure 2. Le code-barres a ici la forme d'un segment aimanté
constituant un arc suivant le cintrage du pneumatique 20. Le code-barres 22 est prévu sur le côté du pneumatique 20 tourné vers le véhicule et il coopère avec un capteur magnétique d'un lecteur du type de celui représenté aux figures 1 et 2.
La figure 4 montre un pneumatique 24 qui se distingue de celui de la figure 3 en ce qu'il comporte trois segments codés 26, 28, 30 prévus l'un derrière l'autre sur la paroi ou flanc du pneumatique 24 tourné vers le véhicule. Ces segments codés se trouvent l'un derrière l'autre dans la direction périphérique. Les trois segments codés 26, 28, 30 sont 20 également constitués par des codes à barres magnétiques contenant comme informations les données caractéristiques du pneumatique et coopérant avec un lecteur du type de ceux évoqués ci-dessus à l'aide des figures 1 et 2. Les segments de codage peuvent avoir des données différentes spécifiques aux pneumatiques ou encore des données identiques répétées 25 pour permettre une présentation rapide des données, par exemple lors de
l'opération de démarrage du véhicule.
La figure 5 montre une bande de codage ou segment de codage 22 du pneumatique 20 de la figure 3. Cette présentation est faite de façon linéaire ou développée et non suivant une présentation cintrée. La 30 bande de codage 22 comprend ici des bandes 32 représentées par des hachures. Ces bandes sont polarisées comme des pôles nord. La bande de coordination comporte également des bandes 14 non hachurées polarisées comme pôles sud. La distance et la largeur des différentes bandes 32, 34 ainsi que l'alternance nord sud nord peuvent s'enregistrer par la lecture à 35 l'aide d'un appareil de lecture 16 et une exploitation par l'unité
d'exploitation qui lui est associée pour enregistrer les paramètres spécifiques aux pneumatiques dans un appareil de commande du véhicule automobile.
Les figures 6 et 7 montrent une bande de codage 36 qui correspond à celle de la figure 5; toutefois, pour détromper les irrégularités de rotation du pneumatique correspondant, on a en corrélation une bande cadencée 38 munie d'une répartition équidistante de pôles sud 37 et de pôles nord 39. L'évolution du signal des deux segments codés formés par les bandes 36, 38 pour un pneumatique de forme irrégulière résultant par exemple d'un mouvement d'accélération est représenté de façon fortement schématisée à la figure 7. A l'aide de la bande cadencée 38 et de ses pôles 10 37, 39 on peut corriger par le calcul la distorsion des signaux mesurée par l'appareil de lecture car chaque pôle 37, 39 de la bande cadencée 38 correspond à une position déterminée sur la bande de codage et les distorsions représentées à titre d'exemple à la figure 7 des signaux peuvent
ainsi être calculées par la cadence.
La figure 8 montre un segment de codage d'un pneumatique qui se distingue de celui de la figure 6 par deux bandes de codage 40, 42, ce qui permet d'enregistrer un grand nombre de paramètres spécifiques au pneumatique, sous forme codée dans le pneumatique associé. Pour corriger les signaux de mesure en cas de mouvement irrégulier du pneumati20 que, le système selon la figure 8 comporte également une bande cadencée 38. A chacune des bandes 40, 42, 38 est associé un capteur de champ
magnétique distinct.

Claims (15)

    REVEND I CATIONS ) Système d'identification d'un pneumatique (12, 20, 24) d'un véhicule automobile comportant au moins en partie une matière aimantée et au moins un lecteur (16) solidaire du véhicule pour détecter la matière ma5 gnétique et une unité de commande reliée au lecteur (16), caractérisé en ce que la matière magnétique représente un codage magnétique (17, 22, 26, 28, , 36, 40, 42) spécifique au type de pneumatique.
  1. 2 ) Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le codage magnétique (17, 22, 26, 28,
    code-barres magnétique.
  2. 3 ) Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que
    le codage magnétique (17, 22, 26, 28, nées caractéristiques du pneumatique.
  3. 4 ) Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière magnétique (22, 26, 28, 30)
    tiel du pneumatique (20, 24).
    , 36, 40, 42) est réalisé par un 30, 36, 40, 42) comprend les donest intégrée dans un segment par-
  4. 5 ) Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le codage magnétique (17, 22, 26, 28, 30) est intégré dans au moins une
    paroi latérale du pneumatique (12, 20, 24).
  5. 6 ) Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le codage magnétique comprend un ou plusieurs segments de codage (26,
    28, 30, 40, 42) ayant au moins une bande de codage.
  6. 7 ) Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que
    le codage magnétique (36, 40, 42) comporte une bande cadencée magnétique (38).
  7. 8 ) Système selon la revendication 1, caractérisé par
    plusieurs bandes de codage (40, 42) concentriques.
  8. 9 ) Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que plusieurs segments de codage (26, 28, 30) sont répartis l'un derrière
    l'autre dans la direction périphérique du pneumatique.
  9. 10 ) Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que
    le lecteur comporte au moins un capteur de champ magnétique actif.
    11 ) Système selon la revendication 1, 15 caractérisé en ce que le lecteur (16) comporte des capteurs de champ magnétique installés l'un
    derrière l'autre dans la direction périphérique du pneumatique.
  10. 12 ) Système selon la revendication 1, 20 caractérisé en ce que
    le lecteur comprend au moins deux capteurs de champ magnétique décalés radialement l'un par rapport à l'autre.
  11. 13 ) Système selon la revendication 10, 25 caractérisé en ce que le capteur de champ magnétique fonctionne selon le principe Hall ou de
    préférence selon le principe XMR.
  12. 14 ) Système selon la revendication 1, 30 caractérisé en ce que l'appareil de commande comporte l'enregistrement de jeux de paramètres
    pour les différents types de paramètres.
    ) Système selon la revendication 1, 35 caractérisé en ce que la lecture du codage magnétique par le lecteur se fait à chaque utilisation
    du véhicule.
  13. 16 ) Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que
    la lecture du codage magnétique se fait à chaque démarrage du véhicule.
  14. 17 ) Système selon la revendication 1, caractérisé par
    un appareil manuel pour lire le codage magnétique.
  15. 18 ) Pneumatique de véhicule automobile comprenant au moins par zones 10 une matière magnétique, caractérisé en ce que la matière magnétique représente un codage magnétique (17, 22, 26, 28,
    , 36, 40, 42) spécifique au type de pneumatique.
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