WO2019115494A1

WO2019115494A1 - Ensemble monte pour vehicule avec un systeme de surveillance de caracteristique d'un bandage pneumatique ferme

Info

Publication number: WO2019115494A1
Application number: PCT/EP2018/084280
Authority: WO
Inventors: José Merino Lopez; Thomas Ledoux
Original assignee: Compagnie Generale Des Etablissements Michelin
Priority date: 2017-12-15
Filing date: 2018-12-11
Publication date: 2019-06-20
Also published as: FR3075100A1

Abstract

L'invention se rapporte à un ensemble monté (1) pour véhicule (2) comportant un élément (3) de montage sur lequel est ajusté un bandage pneumatique fermé (5) à structure porteuse (4). Selon l'invention, l'ensemble monté (1) comporte un système(13) de surveillance d'au moins une caractéristique (P, CH, A, F) du bandage pneumatique fermé (5) à structure porteuse (4) comportant un dispositif (15) de détection de pression de contact à l'interface entre l'élément (3) de montage et le bandage pneumatique fermé (5) à structure porteuse (4) afin de déterminer la caractéristique (P, CH, A, F) du bandage pneumatique fermé (5) à structure porteuse(4) en fonction de la contrainte (C) exercée par le bandage pneumatique fermé (5) à structure porteuse (4) sur l'élément (3) de montage.

Description

ENSEMBLE MONTE POUR VEHICULE AVEC UN SYSTEME DE SURVEILLANCE DE CARACTERISTIQUE D’UN BANDAGE PNEUMATIQUE FERME

DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION

[0001] La présente invention se rapporte à un ensemble monté comportant un bandage pneumatique fermé à structure porteuse et, plus particulièrement, un tel ensemble monté dont une (ou plusieurs) caractéristique(s) du bandage pneumatique fermé à structure porteuse peuvent être surveillées.

ARRIÈRE-PLAN TECHNIQUE DE L’INVENTION

[0002] Les normes automobiles européennes imposent aux constructeurs un système de surveillance de la pression de chaque bandage pneumatique. Plus généralement, il est particulièrement utile pour l’utilisateur d’un véhicule automobile de pouvoir être averti de révolution des caractéristiques des bandages pneumatiques comme, par exemple, en cas de diminution de pression en dessous d’un seuil et/ou d’une diminution rapide de la pression afin de maintenir le fonctionnement optimal du véhicule automobile (consommation, tenue de route, etc.) et/ou être averti d’une potentielle avarie sur un (ou plusieurs) bandage(s) pneumatique(s) du véhicule.

[0003] Il est déjà connu, comme par exemple par les documents WO 2016/116490 et WO 2017/005713, un ensemble monté de véhicule comportant un élément de montage, également appelé roue de montage ou jante, sur lequel est ajusté un bandage pneumatique fermé à structure porteuse.

[0004] Un tel bandage pneumatique fermé à structure porteuse comporte un espace annulaire interne agencé pour être pressurisée par un gaz de gonflage. Comme son nom l’indique, ce type de bandage pneumatique fermé comporte une structure porteuse montée dans l’espace annulaire interne. Plus précisément, elle comporte des éléments déformables sous une contrainte prédéterminée (inférieure à celle de la charge induite par le véhicule automobile). La structure porteuse permet ainsi de porter la charge appliquée au bandage pneumatique fermé par la mise en tension d’une partie des éléments déformables positionnés en dehors de l’aire de contact au sol de la bande de roulement.

[0005] Dans un tel bandage pneumatique fermé à structure porteuse, il est difficile d’intégrer un système de surveillance de caractéristiques, telle que la pression. En effet, contrairement au bandage pneumatique classique, l’accès à l’espace annulaire interne peut être réduit et le placement des capteurs à l’intérieur de cet espace annulaire interne peut être difficile. RÉSUME DE L’INVENTION

[0006] L'invention a pour but de proposer un nouvel ensemble monté pour véhicule comportant un système de surveillance d’au moins une caractéristique du bandage pneumatique fermé à structure porteuse facilement intégrable et peu coûteux.

[0007] À cet effet, l’invention se rapporte à un ensemble monté pour véhicule comportant un élément de montage sur lequel est ajusté un bandage pneumatique fermé à structure porteuse, ledit bandage pneumatique fermé à structure porteuse comportant :

- une structure de révolution radialement extérieure munie d’une bande de roulement,

- une structure de révolution radialement intérieure coaxiale à la structure de révolution radialement extérieure,

- deux flancs, reliant les extrémités axiales des structures de révolution respectivement radialement extérieure et radialement intérieure en délimitant un espace annulaire interne agencé pour être pressurisé par un gaz de gonflage, et

- une structure porteuse montée dans l’espace annulaire interne et comprenant des éléments déformables régulièrement répartis entre la structure de révolution radialement extérieure et la structure de révolution radialement intérieure afin de relier ces dernières,

caractérisé en ce qu’il comporte un système de surveillance d’au moins une caractéristique du bandage pneumatique fermé à structure porteuse comportant un dispositif de détection de pression de contact à l’interface entre l’élément de montage et le bandage pneumatique fermé à structure porteuse afin de déterminer la caractéristique du bandage pneumatique fermé à structure porteuse en fonction de la contrainte exercée par le bandage pneumatique fermé à structure porteuse sur l’élément de montage.

[0008] Avantageusement selon l'invention, il a été trouvé que, dans un tel ensemble monté, la pression de contact mesurée par le dispositif de détection est sensiblement proportionnelle à la pression de gonflage de l’espace annulaire interne. On comprend donc que le système de surveillance selon l'invention permet de répondre aux normes automobiles avec une architecture simple et peu coûteuse.

[0009] De plus, son implantation avantageuse ne nécessite pas de développer de nouveaux bandages pneumatiques fermés dédiés, c'est-à-dire adaptés quant aux interactions avec l’élément de montage. L’implantation dans l’élément de montage permet également de pouvoir mesurer les signaux du dispositif de détection de manière filaire ou non, c'est-à-dire avec une source d’énergie embarquée et une communication sans fil ou non. [0010] En outre, la structure porteuse présente dans l’espace annulaire interne permet avantageusement d’obtenir d’autres caractéristiques du bandage pneumatique fermé. Ainsi, avantageusement selon l'invention, le système de surveillance est également capable de déterminer l’aire de contact du bandage pneumatique fermé, la charge portée par le bandage pneumatique fermé et la flèche du bandage pneumatique fermé. Ces nouvelles détections apportent un avantage dans le fonctionnement du véhicule car elles offrent la possibilité d’adapter les pilotages de différents organes (moteur(s), boîte de vitesses, système(s) aérodynamique(s), etc.) du véhicule en temps réel.

[0011] L’invention peut également comporter d’autres caractéristiques optionnelles.

[0012] Le bandage pneumatique fermé à structure porteuse est maintenu sur l’élément de montage par les forces résultant de la pressurisation de l’espace annulaire interne du bandage pneumatique fermé et/ou par collage. En effet, un maintien du bandage pneumatique fermé à structure porteuse peut être réalisé par exemple par un serrage, c'est-à-dire un étirage de la matière du bandage pneumatique fermé à structure porteuse, lors du montage sur l’élément de montage (par exemple par une section externe plus grande de l’élément de montage par rapport à celle interne du bandage pneumatique fermé) et/ou lors du gonflage du bandage pneumatique fermé. Toutefois, en variante ou de manière additionnelle, le bandage pneumatique fermé à structure porteuse peut être maintenu par un matériau adhésif contre l’élément de montage.

[0013] Les éléments déformables comportent des filés textiles et/ou des câbles métalliques agencés sous forme de fils et/ou de bande entre la structure de révolution radialement extérieure et la structure de révolution radialement intérieure comme par exemple ceux divulgués dans les documents WO 2016/116490 et WO 2017/005713.

[0014] La bande de roulement comporte en outre une armature de renforcement ce qui permet de garantir les caractéristiques mécaniques du bandage pneumatique fermé à structure porteuse lors des déplacements du véhicule.

[0015] Le dispositif de détection de pression de contact est en contact avec la face externe de la structure de révolution radialement intérieure du bandage pneumatique fermé à structure porteuse ce qui permet de monter le dispositif de détection directement à l’interface entre l’élément de montage et le bandage pneumatique fermé.

[0016] Le dispositif de détection de pression de contact est monté sur une surface périphérique sensiblement cylindrique de l’élément de montage. Typiquement, cette surface peut être formée à partir d’une génératrice suivant un parcours circulaire permettant de rendre le signal du dispositif de détection homogène sur une rotation complète du bandage pneumatique fermé à structure porteuse.

[0017] Le dispositif de détection de pression de contact comporte, de manière préférée, au moins un capteur de pression de contact. Chaque capteur de pression de contact est logé dans un évidement de la périphérie de l’élément de montage ce qui permet de monter chaque capteur de pression affleurant ou en saillie de l’élément de montage et qu’il ne se déplace pas ou peu par rapport à l’élément de montage.

[0018] Préférentiellement, le capteur de pression de contact est du type capacitif, piézoélectrique ou piézorésistif afin de pouvoir récupérer un signal du type électrique capable d’être analysé.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS

[0019] D’autres particularités et avantages ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :

- La figure 1 est une vue schématique de côté de l’avant d’un véhicule automobile ;

La figure 2 est une vue schématique en écorché d’un ensemble monté selon l'invention ;

- La figure 3 est une vue schématique de côté d’une structure porteuse selon l'invention portant une charge ;

- La figure 4 est une vue schématique partielle en coupe d’un premier mode de réalisation d’ensemble monté selon l'invention, centré sur une partie de l’interface entre le bandage pneumatique fermé à structure porteuse et l’élément de montage ;

- La figure 5 est une vue en coupe d’un capteur de contact capacitif selon l'invention ;

- La figure 6 est une vue en coupe d’un capteur de contact piézorésistif selon l'invention ;

- La figure 7 est une vue schématique partielle en coupe d’un deuxième mode de réalisation d’ensemble monté selon l'invention, centré sur une partie de l’interface entre le bandage pneumatique fermé à structure porteuse et l’élément de montage ;

- La figure 8 est un diagramme représentant le signal d’un capteur de contact selon l'invention en fonction de la pression de gonflage du bandage pneumatique fermé à structure porteuse ;

- La figure 9 est un diagramme représentant le signal d’un capteur de contact selon l'invention en fonction de l’angle de rotation du bandage pneumatique fermé à structure porteuse. DESCRIPTION DÉTAILLÉE D’AU MOINS UN MODE DE RÉALISATION DE L’INVENTION

[0020] Sur les différentes figures, les éléments identiques ou similaires portent les mêmes références, éventuellement additionné d’un indice. La description de leur structure et de leur fonction n’est donc pas systématiquement reprise.

[0021] Dans tout ce qui suit, les termes d’orientation s’entendent par rapport au repère orthogonal pris en référence au sens de déplacement normal d’un véhicule automobile 2, représenté sur la figure 2 et dans lequel on distingue :

Une orientation circonférentielle selon l’axe XX’ horizontal s’étendant de l’arrière vers l’avant ;

- Une orientation axiale selon l’axe YY’ horizontal s’étendant de la droite vers la gauche ; et

- Une orientation radiale selon l’axe ZZ’ vertical s’étendant du haut vers le bas.

[0022] Le terme « horizontal » est défini par rapport au plan XX’-YY’, le terme « vertical » est défini par rapport au plan XX’-ZZ’ ou YY’-ZZ’.

[0023] Par « bandage pneumatique », on entend tous les types de bandages élastiques soumis à une pression interne. L'invention s'applique à tout type de bandage pneumatique, notamment ceux destinés à équiper des véhicules à moteur de type tourisme, SUV (« Sport Utility Vehicles »), deux roues (notamment motos), avions, véhicules industriels choisis parmi camionnettes, « Poids-lourds » - c'est-à-dire métro, bus, engins de transport routier (camions, tracteurs, remorques), véhicules hors-la-route tels qu'engins agricoles ou de génie civil -, ou autres véhicules de transport ou de manutention. L’invention s’applique également aux véhicules non motorisés comme notamment une remorque, une semi-remorque ou une caravane.

[0024] L’invention se rapporte à un ensemble monté 1 de véhicule automobile 2 autorisant la surveillance de plusieurs caractéristiques telles que son bon gonflage et sa flèche. Plus précisément, l’ensemble monté 1 comporte un élément 3 de montage sur lequel est ajusté un bandage pneumatique fermé 5 à structure porteuse 4. L’élément de montage 3, encore appelé roue de montage ou jante, est un organe destiné à être rapporté sur le système de suspension (non représenté) du véhicule automobile 2 afin de faire, par sa rotation, avancer ce dernier. Par rapport à un élément de montage conventionnel pour bandage pneumatique ouvert, l’élément de montage 3 selon l'invention peut éventuellement comporter une surface périphérique sensiblement cylindrique qui est adaptée à l’ajustement d’un bandage pneumatique fermé 5 à structure porteuse 4. [0025] Comme illustré à la figure 2, le bandage pneumatique fermé 5 à structure porteuse 4 selon l'invention comporte préférentiellement :

Une structure 7 de révolution radialement extérieure munie d’une bande 8 de roulement,

- Une structure 9 de révolution radialement intérieure coaxiale à la structure 7 de révolution radialement extérieure,

- Deux flancs 10 et 11 , reliant les extrémités axiales des structures 7, 9 de révolution respectivement radialement extérieure et radialement intérieure en délimitant un espace 12 annulaire interne agencé pour être pressurisé par un gaz de gonflage, par exemple au moyen d’une valve de gonflage solidaire du bandage pneumatique fermé 5 à structure porteuse 4, et

- Une structure porteuse 4 montée dans l’espace 12 annulaire interne et comprenant des éléments 6, 6_D, 6p déformables régulièrement répartis entre la structure 7 de révolution radialement extérieure et la structure 9 de révolution radialement intérieure afin de relier la structure 7 de révolution radialement extérieure et la structure 9 de révolution radialement intérieure.

[0026] Un tel type de bandage pneumatique fermé 5 à structure porteuse 4 est déjà connu des documents WO 2016/116490 et WO 2017/005713 incorporés par référence à la présente description. Comme visible à la figure 3, l’espace 12 annulaire interne comporte la structure porteuse 4 munie d’éléments 6, 6_D, 6p déformables sous une contrainte prédéterminée (inférieure à celle de la charge C_H induite par le véhicule automobile). La structure porteuse 4 permet ainsi de porter tout ou partie de la charge C_H appliquée au bandage pneumatique fermé 5 par la mise en tension d’une partie des éléments 6, 6_D déformables positionnés en dehors de l’aire A de contact au sol entre la structure 7 de révolution radialement extérieure et la structure 9 de révolution radialement intérieure.

[0027] On comprend donc qu’il y a toujours une partie des éléments 6, 6p déformables qui supportent la charge C_H du véhicule automobile 2 dont la forme est modifiée par le rapprochement de la structure 7 de révolution radialement extérieure vers la structure 9 de révolution radialement intérieure. Le reste des éléments 6, 6_D déformables maintiennent une distance sensiblement constante entre la structure 7 de révolution radialement extérieure et la structure 9 de révolution radialement intérieure, et s’opposent à l’écrasement du bandage pneumatique fermé 5 au niveau l’aire A de contact au sol en particulier pour ceux qui sont présents dans la région symétrique, par rapport au centre O de l’élément 3 de montage, de ladite l’aire A de contact, c'est-à-dire présents autour de la verticale de l’aire A de contact au sol. [0028] Bien entendu, chaque flanc 10, 11 et/ou la bande 8 de roulement et/ou la structure 7 de révolution radialement extérieure et/ou la structure 9 de révolution radialement intérieure peuvent comporter une armature de renforcement destinée à garantir les caractéristiques mécaniques du bandage pneumatique fermé 5 à structure porteuse 4 lors des déplacements du véhicule automobile 2.

[0029] Préférentiellement, le bandage pneumatique fermé 5 à structure porteuse 4 est maintenu sur l’élément 3 de montage par les forces résultant de la pressurisation de l’espace 12 annulaire interne du bandage pneumatique fermé 5 et/ou par collage. Plus précisément, la structure 9 de révolution radialement intérieure du bandage pneumatique fermé 5 à structure porteuse 4 est ajustée sur la surface périphérique de l’élément 3 de montage.

[0030] Préférentiellement selon l'invention, l’ensemble monté 1 comporte un système 13 de surveillance des caractéristiques du bandage pneumatique fermé 5 à structure porteuse 4 sans être solidaire de ce dernier. En effet, il a été choisi de permettre une implantation ne nécessitant pas de développer de nouveaux bandages pneumatiques fermés 5 à structure porteuse 4 dédiés, c'est-à-dire modifiés pour recevoir le système 13 de surveillance. De fait, n’importe quel bandage pneumatique fermé 5 à structure porteuse 4 peut être ajusté sur l’élément 3 de montage. Bien entendu, rien n’empêche le système 13 de surveillance des caractéristiques du bandage pneumatique fermé 5 à structure porteuse 4 de l’ensemble monté 1 d’être alternativement solidaire du bandage pneumatique fermé 5 à structure porteuse 4.

[0031] La pression P régnant dans l’espace 12 annulaire interne, l’aire A de contact au sol, la charge CH portée et la flèche F du bandage pneumatique fermé 5 à structure porteuse 4 peuvent ainsi, de manière avantageuse, être déterminée avec précision sans intervenir sur la structure du bandage pneumatique fermé 5 à structure porteuse 4 et sans restriction quant aux dimensions de son espace 12 annulaire interne.

[0032] Selon un premier mode de réalisation, le système 13 de surveillance comporte préférentiellement un dispositif 15 de détection de pression de contact monté sur l’élément 3 de montage. Plus précisément, le dispositif 15 de détection est monté à une interface entre le bandage pneumatique fermé 5 à structure porteuse 4 et l’élément 3 de montage afin de déterminer des caractéristiques du bandage pneumatique fermé 5 à structure porteuse 4 en fonction de la contrainte C du bandage pneumatique fermé 5 à structure porteuse 4 exercée sur l’élément 3 de montage.

[0033] En effet, avantageusement selon l'invention, il a été trouvé que, dans un tel ensemble 1 monté, la pression de contact mesurée par le dispositif 15 de détection est sensiblement proportionnelle à la pression P de gonflage de l’espace 12 annulaire interne du bandage pneumatique fermé 5 à structure porteuse 4 et que d’autres caractéristiques peuvent également être déduites. On comprend donc que le système 13 de surveillance selon l'invention est simple et peu coûteux.

[0034] Préférentiellement, le dispositif 15 de détection comporte au moins un capteur 17 de pression de contact, par exemple, du type capacitif, piézoélectrique ou piézorésistif. Chaque capteur 17 de pression de contact peut être par exemple logé dans un évidement de la surface périphérique de l’élément 3 de montage comme illustré à la figure 3. En outre, le dispositif 15 de détection comporte un élément 16 d’acquisition de chaque capteur 17 de pression de contact destiné à recueillir les signaux de manière continue ou non.

[0035] L’implantation du dispositif 15 de détection dans l’élément 3 de montage permet de pouvoir mesurer les signaux du dispositif 15 de détection de manière filaire (comme visible à la figure 3) ou non (communication sans fil utilisant une source d’énergie dédiée). La figure 8 est un diagramme représentant le signal d’un capteur 17 de contact selon l'invention en fonction de la pression P de gonflage d’un bandage pneumatique fermé 5 à structure porteuse 4.

[0036] Plus particulièrement, la courbe Di correspond au signal d’un capteur 17 de contact placé à une interface (représentée à la figure 3) au niveau de laquelle le bandage pneumatique fermé 5 à structure porteuse 4 est serré sur l’élément 3 de montage et faisant face à aucune armature du bandage pneumatique fermé 5 à structure porteuse 4. On peut voir que le serrage et la faible rigidité longitudinale, au niveau de l’interface où est placée le capteur 17, donnent un signal S qui est peu élevé en l’absence de pression P dans l’espace 12 annulaire interne puis augmente, selon une pente sensiblement constante, au fur et à mesure de l’augmentation de la pression P dans l’espace 12 annulaire interne.

[0037] La figure 9 est un diagramme représentant le signal d’un capteur 17 de contact selon l'invention en fonction de l’angle a (« alpha ») de rotation d’un bandage pneumatique fermé 5 à structure porteuse 4. Plus particulièrement, la courbe D₂ correspond au signal S d’un capteur 17 de contact placé à une interface (représentée à la figure 3) au niveau de laquelle le bandage pneumatique fermé 5 à structure porteuse 4 est serré sur l’élément 3 de montage et faisant face à aucune armature du bandage pneumatique fermé 5 à structure porteuse 4. On remarque que le signal S est variable au tour de roue, passant par un maximum S₂ qui est fonction principalement de la pression P de gonflage dans la zone de l’aire A de contact. En dehors de cette zone la pression de contact diminue car il y a une tension des éléments 6, 6D déformables.

[0038] On peut voir que le signal S commence à une valeur Si correspondant à la contrainte induite par le serrage de montage du bandage pneumatique fermé 5 à structure porteuse 4 sur l’élément 3 de montage et par la pression P dans l’espace 12 annulaire interne. On comprend donc que la valeur Si correspond à la zone où le capteur 17 est entouré d’éléments 6, 6_D déformables maintenant une distance sensiblement constante entre la structure 7 de révolution radialement extérieure et la structure 9 de révolution radialement intérieure, et s’opposant à l’écrasement du bandage pneumatique fermé 5 au niveau l’aire A de contact au sol à la manière de haubans. Le signal Si permet donc de déduire directement la pression P dans l’espace 12 annulaire interne en interpolant la courbe Di de la figure 8.

[0039] On peut voir que le signal S passe de la valeur Si à une valeur S₂ correspondant à la contrainte induite par le serrage de montage du bandage pneumatique fermé 5 à structure porteuse 4 sur l’élément 3 de montage, par la pression P dans l’espace 12 annulaire interne et la charge C_H induite par le véhicule automobile 2. On comprend donc que la valeur S₂ correspond à la zone où le capteur 17 est entouré d’éléments 6, 6p déformables dont la forme est modifiée par le rapprochement de la structure 7 de révolution radialement extérieure vers la structure 9 de révolution radialement intérieure.

[0040] Le maintien du signal S à la valeur S₂ est fonction de la longueur de l’aire A de contact, du rayon de Koutny (R_K) et de la composition du bandage pneumatique fermé 5. Cette relation est connue pour une architecture donnée. Le plateau du signal S₂ permet donc de déduire directement par son amplitude angulaire Da, la longueur X_A de l’aire de contact selon l’axe X. De plus, la différence AS entre les signaux S₂ et Si (AS=S₂-S_I) permet de déduire la charge C_H induite par le véhicule automobile 2. De fait, en connaissant l’architecture élément 3 de montage - bandage pneumatique fermé 5 à structure porteuse 4, la charge C_H et la pression P, on peut estimer précisément la flèche F comme visualisé à la figure 1 .

[0041] La flèche F est très utile pour prédire la réaction d’un véhicule automobile 2 suivant les circonstances de roulage rencontrées (vitesse, angle de braquage, etc.). Le système 13 de surveillance permet donc avantageusement de fournir des données caractéristiques en temps réel de chaque bandage pneumatique fermé 5 à structure porteuse 4 permettant d’adapter les pilotages de différents organes (moteur(s), boîte de vitesses, système(s) aérodynamique(s), etc.) du véhicule automobile 2. La flèche F permet également de suivre le taux d’utilisation du pneumatique pour estimer un taux d’endurance restant.

[0042] Par conséquent, on comprend que la localisation (au niveau d’une armature de renforcement du bandage pneumatique fermé 5 ou non) et le montage (avec ou sans serrage) sont des caractéristiques à prendre en compte afin d’optimiser le fonctionnement du système 13 de surveillance. Préférentiellement, une courbe du type Di est souhaitée car elle permet de détecter toutes les variations de pression P et selon une bonne précision (pente prononcée). On comprend également qu’il est préféré d’étalonner préalablement les signaux des capteurs 17 en fonction de l’architecture élément 3 de montage - bandage pneumatique fermé 5 à structure porteuse 4 choisie comme expliqué ci-dessous. Bien entendu, plusieurs capteurs 17 peuvent être répartis sur la surface périphérique de l’élément 3 de montage afin de corréler leur signal dans le but de rendre plus fiable le dispositif 13 de surveillance.

[0043] Le système 13 de surveillance comporte en outre un module 19 de détermination des caractéristiques P, C_H, A, F destiné à traiter les signaux recueillis par l’élément 16 d’acquisition. Le module 19 de détermination comporte notamment un élément 20 de calcul des caractéristiques P, C_H, A, F coopérant avec un support 21 comprenant une base de données étalonnées.

[0044] Comme suggéré ci-dessus, la base de données étalonnées préalablement établie correspond à la relation entre les signaux mesurés par chaque capteur 17 suivant différentes valeurs des caractéristiques P, C_H, A, F imposées en fonction de l’architecture élément 3 de montage - bandage pneumatique fermé 5 choisie. L’élément 20 de calcul des caractéristiques P, C_H, A, F est donc capable, par exemple par itérations successives, de déterminer, à partir de la base de données étalonnées, une valeur de pression P dans l’espace 12 annulaire interne du bandage pneumatique fermé 5, une valeur de l’aire A de contact au sol, une valeur de la charge C_H portée par le bandage pneumatique fermé 5 à structure porteuse 4 et une valeur de la flèche F du bandage pneumatique fermé 5 à structure porteuse 4.

[0045] Pour des considérations statistiques (données massives) et/ou de maintenance (vérification lors de l’entretien) du véhicule automobile 2, le module 19 de détermination des caractéristiques P, C_H, A, F peut également comporter optionnellement un élément 22 d’enregistrement des valeurs des caractéristiques P, C_H, A, F calculées en fonction du temps permettant d’afficher la dérive temporelle des caractéristiques P, C_H, A, F de chaque bandage pneumatique fermé 5 à structure porteuse 4. Bien évidemment, d’autres facteurs et/ou capteurs peuvent être utilisés par le module 19 de détermination des caractéristiques P, C_H, A, F. À titre d’exemple, le système 13 de surveillance pourrait également comporter un capteur de température dont le signal serait utilisé également par l’élément 20 de calcul des caractéristiques P, C_H, A, F à partir de la base de données étalonnées incluant également différentes températures.

[0046] Les capteurs 17 sont, de manière préférée, aptes à mesurer une pression appliquée de façon continue et constante. En effet, il faut qu’ils soient capables de fournir un signal lors du gonflage et du dégonflage du bandage pneumatique fermé 5.

[0047] Préférentiellement, les capteurs 17 peuvent être du type capacitif et/ou piézorésistif, c'est-à-dire uniquement capacitif, uniquement piézorésistif ou un mélange des deux. [0048] La figure 5 est une vue en coupe d’une première variante de capteur 17 de contact du type capacitif selon l'invention. Dans cet exemple, le capteur 17 est intégré dans un logement adapté de l’élément 3 de montage. Il comporte une enceinte 23 diélectrique formée par exemple d’un matériau électriquement isolant massif destinée à isoler électriquement le capteur 17 de l’élément 3 de montage. L’enceinte 23 est munie d’un évidement 24 dans laquelle est monté un élément capacitif 25.

[0049] Dans l’exemple de la figure 5, l’élément capacitif 25 est formé par un empilement successif d’une couche 26 électriquement conductrice, d’une couche 27 électriquement isolante, d’un interstice 28 (par exemple un espace rempli d’air) puis à nouveau d’une couche 29 électriquement conductrice. Préférentiellement, la couche 27 électriquement isolante comporte une permittivité diélectrique relative z_r (« epsilon ») élevée comme par exemple supérieure à 1 ,5.

[0050] Lorsque le bandage pneumatique fermé 5 est gonflé, il va exercer une contrainte C de plus en plus importante sur la couche 29 électriquement conductrice du capteur 17 en la déformant. Cette déformation rapproche les deux couches 26, 29 électriquement conductrices de l’élément capacitif 25 entraînant une variation du signal S du capteur 17.

[0051] La zone de déformation centrée sur la surface en contact avec le bandage pneumatique fermé 5 comble une partie de l’interstice 28 jusqu’à faire toucher une partie de la couche 29 électriquement conductrice avec la couche 27 électriquement isolante. Préférentiellement, on choisira une géométrie de surface de contact et d’empilement de l’élément capacitif 25 de façon à éviter une saturation du capteur 17 tant que la pression P est inférieure à la pression de gonflage préconisé pour le bandage pneumatique fermé 5 à structure porteuse 4 et que la charge CH est inférieure à la charge maximale préconisée pour le bandage pneumatique fermé 5 à structure porteuse 4.

[0052] À titre d’exemple, dans le cas d’un bandage pneumatique fermé 5 à pression P de gonflage élevée, tel un bandage pneumatique fermé 5 à structure porteuse 4 du type poids lourd, on aura par exemple une dimension transversale du capteur 17 plus élevée, que dans le cas d’un bandage pneumatique du type tourisme.

[0053] Dans la pratique, la capacité obtenue sera proportionnelle à la surface de contact de la couche 29 électriquement conductrice avec la couche 27 électriquement isolante. Cette capacité peut être, par exemple, mesurée simplement en la positionnant à l’intérieur d’un simple circuit résonnant LC compris dans l’élément 16 d’acquisition. En effet, il est connu de l’homme du métier que ce type de circuit résonne à une fréquence égale à 1 /(2^*PI^*racine(L^*C)). Ainsi, si la capacité varie, la fréquence de résonnance variera d’autant. Il est donc possible d’évaluer la valeur de l’élément 25 capacitif en mesurant simplement la fréquence obtenue puis de réaliser la mesure de pression à l’aide du module 19 de détermination de la pression P. Préférentiellement, on utilisera un module 19 muni d’un microcontrôleur apte à déterminer à intervalle régulier les valeurs des caractéristiques P, CH, A, F plutôt qu’en continu afin d’économiser avantageusement l’énergie nécessaire.

[0054] Toutefois, comme on souhaite obtenir des mesures en fonction du tour du bandage pneumatique fermé 5, il est nécessaire de choisir des intervalles suffisamment courts pour une précision suffisante de l’élément 20 de calcul des caractéristiques P, CH, A, F. À titre d’exemple, dans le cas d’un bandage pneumatique fermé 5 à structure porteuse 4 du type sport, le véhicule automobile 2 peut atteindre 300 km. h^-1. Ainsi, pour un développement égal à deux mètres, un souhait d’une centaine de mesures par tour de bandage pneumatique fermé 5, il faudra une fréquence de résonnance de 40 KHz pour que dix périodes puissent être captées à chaque mesure. La fréquence d’échantillonnage adaptée à la mesure de cette fréquence de résonnance sera donc de l’ordre de 400 KHz.

[0055] La figure 6 est une vue en coupe d’une deuxième variante de capteur 17 de contact du type piézorésistif selon l'invention. Dans cet exemple, le capteur 17 est intégré dans un logement adapté de l’élément 3 de montage. Il comporte un élément résistif 31 formé par un empilement successif d’une couche 32 électriquement conductrice, d’une couche 33 de matériau piézorésistif puis à nouveau d’une couche 34 électriquement conductrice. À titre informatif, un matériau piézorésistif du type VELOSTAT® ou LINQSTAT® de la société Adafruit® peut être utilisé.

[0056] Lorsque le bandage pneumatique fermé 5 à structure porteuse 4 est gonflé, il va exercer une contrainte C de plus en plus importante sur la couche 34 électriquement conductrice du capteur 17 en la déformant. Cette déformation écrase la couche 33 de matériau piézorésistif entre les deux couches 32, 34 électriquement conductrices de l’élément résistif 31 entraînant une variation du signal S du capteur 17.

[0057] Préférentiellement, on choisira une géométrie de surface de contact et d’empilement de l’élément résistif 31 de façon à éviter une saturation du capteur 17 tant que la pression P est inférieure à la pression de gonflage préconisé pour le bandage pneumatique fermé 5 à structure porteuse 4 et que la charge CH est inférieure à la charge maximale préconisée pour le bandage pneumatique fermé 5 à structure porteuse 4.

[0058] Dans la pratique, la résistance obtenue sera proportionnelle à la pression hydrostatique exercée sur la couche 33 de matériau piézorésistif. Cette résistance peut être par exemple, mesurée simplement en la positionnant à l’intérieur d’un pont de Wheatstone bien connu de l’homme du métier compris dans l’élément 16 d’acquisition. Préférentiellement, on utilisera un module 19 muni d’un microcontrôleur apte à déterminer à intervalle régulier les caractéristiques P, CH, A, F plutôt qu’en continu afin d’économiser avantageusement l’énergie nécessaire. [0059] Selon un deuxième mode de réalisation, le système 13 de surveillance comporte préférentiellement un dispositif 35 de détection de pression de contact monté sur l’élément 3 de montage. Préférentiellement, le dispositif 35 de détection comporte au moins un capteur 37 de pression de contact, par exemple, du type piézoélectrique.

[0060] Chaque capteur 37 de pression de contact peut être par exemple logé dans un trou 36 traversant de la surface périphérique de l’élément 3 de montage (non représenté) ou dans un évidement de la surface périphérique de l’élément 3 de montage opposé à un trou non traversant de l’élément 3 de montage comme illustré à la figure 7. Cette disposition permet au capteur 37 de subir une déformation légère mais suffisante pour générer un signal comme typiquement une tension électrique. Bien entendu, le capteur 37 est dimensionné pour garantir notamment sa fiabilité mécanique en fonction de l’application envisagée.

[0061] Par conséquent, le dispositif 35 se différencie de celui 15 du premier mode de réalisation uniquement par le type de signaux qui ne sont pas reçus de manière continue mais uniquement lors des passages alternatifs entre les valeurs Si et S₂ (cf. figure 9).

[0062] Les capteurs 37 sont, de manière préférée, aptes à mesurer uniquement une pression variable appliquée. On comprend donc qu’il n’est pas possible de déduire directement la pression P du bandage pneumatique fermé 5 à structure porteuse 4. Par conséquent, par rapport à la deuxième variante du premier mode de réalisation illustré à la figure 6, préférentiellement, le deuxième mode de réalisation remplace principalement la couche 33 de matériau piézorésistif en un matériau piézoélectrique. Ce matériau piézoélectrique peut, par exemple, être un simple bipeur piézoélectrique, parfois appelé buzzer piézoélectrique, utilisé en mode générateur plutôt qu’en mode bipeur.

[0063] Par rapport au premier mode de réalisation, seul le module 19 du système 13 de surveillance est adapté en conséquence afin de déterminer les caractéristiques P, C_H, A, F des autres types de signaux recueillis par l’élément 16 d’acquisition. Par conséquent, dans le deuxième mode de réalisation, l’amplitude angulaire Da et la différence AS sont directement mesurées par l’élément 16 d’acquisition.

[0064] Ainsi, comme pour le premier mode de réalisation, l’amplitude angulaire Da permet de déduire la longueur X_A de l’aire de contact selon l’axe X et, la différence AS, la charge C_H induite par le véhicule automobile 2. L’élément 20 de calcul estime ensuite à partir de la base de données étalonnées préalablement établie la pression P de gonflage. Enfin, en connaissant l’architecture élément 3 de montage - bandage pneumatique fermé 5 à structure porteuse 4, la charge C_H et la pression P, on peut estimer précisément la flèche F comme visualisé à la figure 1 .

[0065] Bien évidemment, comme pour le premier mode de réalisation, d’autres facteurs et/ou capteurs peuvent être utilisés par le module 19 de détermination des caractéristiques P, C_H, A, F dans le deuxième mode de réalisation. À titre d’exemple, le système 13 de surveillance pourrait également comporter un capteur de température dont le signal serait utilisé également par l’élément 20 de calcul des caractéristiques P, C_H, A, F à partir de la base de données étalonnées incluant également différentes températures. Il est en effet connu que la température a un effet sur le niveau de tension généré par un élément piézoélectrique, surtout au voisinage de la température de Curie.

[0066] L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation et variantes présentés et d'autres modes de réalisation et variantes apparaîtront clairement à l'homme du métier. Ainsi, l’invention ne saurait se limiter à des capteurs 17, 37 présentés ci-dessus. Il pourrait être ainsi envisagé d’autres types de capteurs 17, 37 de pression de contact.

[0067] Il est également possible que l’intervalle de calcul du module 19 de détermination ne soit pas régulier mais modifiable en fonction des circonstances. À titre d’exemple, dans le cas où une variation de pression P serait détectée, il pourrait être prévu d’augmenter la fréquence de mesure afin de remonter des alertes fiables et plus fréquentes aptes notamment à avertir au plus tôt du dégonflage rapide du bandage pneumatique fermé 5.

Claims

REVENDICATIONS

1 . Ensemble monté (1 ) pour véhicule (2) comportant un élément (3) de montage sur lequel est ajusté un bandage pneumatique fermé (5) à structure porteuse (4), ledit bandage pneumatique fermé à structure porteuse comportant :

- une structure (7) de révolution radialement extérieure munie d’une bande (8) de roulement,

- une structure (9) de révolution radialement intérieure coaxiale à la structure (7) de révolution radialement extérieure,

- deux flancs (10, 11 ), reliant les extrémités axiales des structures (7, 9) de révolution respectivement radialement extérieure et radialement intérieure en délimitant un espace (12) annulaire interne agencé pour être pressurisée par un gaz de gonflage, et

- une structure porteuse (4) montée dans l’espace (12) annulaire interne et comprenant des éléments (4) déformables régulièrement répartis entre la structure (7) de révolution radialement extérieure et la structure (9) de révolution radialement intérieure afin de relier ces dernières,

caractérisé en ce qu’il comporte un système (13) de surveillance d’au moins une caractéristique (P, C_H, A, F) du bandage pneumatique fermé (5) à structure porteuse (4) comportant un dispositif (15) de détection de pression de contact à l’interface entre l’élément (3) de montage et le bandage pneumatique fermé (5) à structure porteuse (4) afin de déterminer la caractéristique (P, C_H, A, F) du bandage pneumatique fermé (5) à structure porteuse (4) en fonction de la contrainte (C) exercée par le bandage pneumatique fermé (5) à structure porteuse (4) sur l’élément (3) de montage.

2. Ensemble monté (1 ) selon la revendication précédente, dans lequel le bandage pneumatique fermé (5) à structure porteuse (4) est maintenu sur l’élément (3) de montage par les forces résultant de la pressurisation de l’espace (3) annulaire interne du bandage pneumatique fermé (5) à structure porteuse (4) et/ou par collage.

3. Ensemble monté (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les éléments (4) déformables comportent des filés textiles et/ou des câbles métalliques agencés sous forme de fils et/ou de bande entre la structure (7) de révolution radialement extérieure et la structure (9) de révolution radialement intérieure.

4. Ensemble monté (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la bande (8) de roulement comporte en outre une armature de renforcement.

5. Ensemble monté (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif (15) de détection de pression de contact est en contact avec la face externe de la structure (9) de révolution radialement intérieure du bandage pneumatique fermé (5) à structure porteuse (4).

6. Ensemble monté (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif (15) de détection de pression de contact est monté sur une surface périphérique sensiblement cylindrique de l’élément (3) de montage.

7. Ensemble monté (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif (15) de détection de pression de contact comporte au moins un capteur (17) de pression de contact, chaque capteur (17) de pression de contact étant logé dans un évidement de la périphérie de l’élément (3) de montage.

8. Ensemble monté (1 ) selon la revendication précédente, dans lequel le capteur de pression de contact est du type capacitif, piézoélectrique ou piézorésistif.