FR2598505A1 - Dispositif pour mesurer des composantes de forces et de moments appliques a des pneumatiques de vehicules - Google Patents
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Abstract
DISPOSITIF POUR MESURER DES COMPOSANTES DES FORCES ETOU DES MOMENTS APPLIQUES AUX PNEUS D'UN VEHICULE DEVANT ETRE TESTES, EN COOPERATION AVEC UNE STRUCTURE DE CELLULES DE CHARGE A COMPOSANTES MULTIPLES FIXEE SUR L'ARBRE DE LA ROUE OU L'ESSIEU DU VEHICULE AVEC LE PNEU A TESTER, AFIN D'ETRE ENTRAINEE EN ROTATION POUR PRODUIRE DES PREMIERS SIGNAUX ELECTRIQUES REPRESENTANT DES COMPOSANTES RESPECTIVES DESDITES FORCES ETOU DESDITS MOMENTS ET UN SECOND SIGNAL REPRESENTANT L'ANGLE DE ROTATION DUDIT ARBRE DE ROUE OU DUDIT ESSIEU, CE DISPOSITIF ETANT CARACTERISE EN CE QU'IL COMPREND DES MOYENS 80, 82 POUR ECHANTILLONNER LESDITS PREMIERS SIGNAUX ET LEDIT SECOND SIGNAL, SIMULTANEMENT, SOUS LA FORME D'UN JEU DE SIGNAUX ET DES MOYENS 88 POUR STOCKER LES JEUX ECHANTILLONNES DES PREMIER ET SECOND SIGNAUX.
Description
La présente invention concerne un dispositif pour mesurer les composantes
de forces et de moments qui sont appliquées à l'essieu d'un véhicule à partir des pneus en rotation et elle vise plus particulièrement un dispositif pour traiter des signaux représentant des forces et des moments qui sont délivrés à partir 5 d'une structure de cellules de charge qui est entraînée en rotation avec le pneu de manière à obtenir des composantes correspondantes par rapport à des axes de
coordonnées prédéterminés fixes par rapport au véhicule.
Un exemple d'une structure de cellule de charge utiliséedans un tel but est décrit notamment dans le brevet américain N' 4 448 083. Une telle structure 10 de cellule de charge selon la technique antérieure comprend une portion d'essieu centrale, d'une portion de collerette circonférentielle et d'éléments de flexion réalisés entre ces portions et fixés respectivement à l'aide d'une pluralité d'éléments de détection de contrainte, cette structure étant conçue et réalisée de manière à pouvoir être montée sur le véhicule devant faire l'objet des tests, 15 en fixant la portion de collerette au châssis du véhicule.et en faisant pivoter la portion d'essieu à l'aide d'un palier sur l'arbre d'une roue comportant un pneumatique. Par conséquent, il est relativement facile d'obtenir les composantes de forces et de moments par rapport à des axes de coordonnées fixes par rapport au véhicule en combinant simplement des signaux électriques obtenus à partir des 20 éléments de détection de contrainte comme décrit dans le brevet américain mentionné ci-dessus. Cependant, afin de monter un tel système de structure de cellules de charge sur une automobile classique, il est nécessaire de préparer son emplacement de montage en enlevant le tambour de frein, ce qui peut entraîner non seulement un danger relativement important lors de tests menés à vitesse 25 élevée, mais également une grande difficulté pour l'exécution d'essais de braquage. La demande de brevet Japonaise publiée sous le numéro 6038632 décrit une structure de cellules de charge qui est conçue de manière à être fixée sur l'arbre de la roue d'un véhicule pour pouvoir tourner avec le pneumatique. Une 30 telle structure comporte également une portion d'essieu centrale, une portion de
collerette périphérique et des éléments de flexion détectant les contraintes, qui sont réalisés entre lesdites portions comme dans la structure décrite dans l'état antérieur de la technique. Cependant, dans cette structure, la portion d'essieu est fixée directement sur l'arbre de la roue et le pneu est couplé à la portion 35 de collerette à l'aide d'un flasque de pneu modifié, comme on le décrira ci-
après. Par conséquent, avec ce type de structure de cellules de charge, il n'est pas nécessaire de prévoir des modifications ou des déformations sur la structure du véhicule tel qu'un enlèvement du tambour de frein, il suffit simplement d'utiliser un flasque de pneu modifié et il devient alors possible de monter des 5 structures de cellules de charge sur tous les types d'essieux et d'arbres de roue
tout en entrainant le véhicule de façon libre et sûre à toute vitesse désirée.
Afin d'obtenir les composantes désirées de forces et de moments par rapport à des axes de coordonnées spécifiques fixes par rapport au véhicule, come dans le dispositif selon la technique antérieure, les signaux électriques provenant des 10 éléments de détection de contrainte, qui peuvent être obtenus, par exemple à
l'aide de bagues glissantes, doivent être traités à l'aide de moyens arithmétiques. De tels moyens ne sont pas décrits dans la publication citée cidessus.
Par conséquent, l'un des buts de la présente invention est d'apporter des 15 moyens nouveaux et perfectionnés permettant de traiter arithmétiquement de tels signaux d'informations électriques délivrés à partir d'éléments de détection de contrainte, de manière à obtenir six signaux de sortie représentant les composantes des forces et des moments par rapport à trois axes orthogonaux d'un
système d'axesde coordonnées spécifique fixe par rapport au véhicule.
L'invention a donc pour objet un dispositif pour mesurer des composantes des forces et/ou des moments appliqués aux pneus d'un véhicule devant être testés, en coopération avec une structure de cellules de charge à composants multiples fixée sur l'arbre de la roue ou l'essieu du véhicule avec le pneu à tester, afin d'être entraînée en rotation de manière à produire des premiers 25 signaux électriques représentant des composantes respectives de ladite force
et/ou du moment et un second signal représentant l'angle de rotation dudit essieu, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour échantillonner lesdits premiers signaux et ledit second signal, simultanément, sous la forme d'un Jeu de signaux et des moyens pour stocker les Jeux échantillonnés des premiers signaux 30 et du second signal.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention
ressortiront de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés qui en illustrent divers exemples de réalisation dépourvus de tout caractère
limitatif. Sur les dessins: - la figure 1 est une vue en plan d'une structure à cellules de charge mesurant des forces et comportant plusieurs composants, qui est utilisée avec le
dispositif objet de la présente invention.
- La figure 2 est une vue latérale en coupe de la structure de cellules de charge selon II-II de la figure 1. - La figure 3 est une vue en coupe et en élévation latérale de la structure de celllules de charge selon IIIIII de la figure I, montée sur le pneu
d'un véhicule automobile.
- Les figures 4 à 9 sont des vues schématiques de circuits dans lesquels 10 des éléments de détection de contrainte de la structure de cellules de charge de la figure 1 sont reliés en pont de manière à délivrer des signaux électriques
représentant respectivement six composantes de forces et de moments.
- La figure 10 est un schéma par blocs représentant un exemple de
réalisation du dispositif selon l'invention.
- Les figures 11 à 14 sont des schémas de fonctionnement illustrant un exemple de programme pour la mise en oeuvre du dispositif représenté sur la figure 10 et - Les figures 15 (a) (b) <c) (d) sont des schémas qui représentent des
états de la rotation de la structure de cellules de charge représentée sur la 20 figure 1.
Les figures 1, 2 et 3 représentent une structure de cellules de charge rotative pour six composantes de force utilisées dans un mode de réalisation selon cette invention. Cette structure 10 est constituée généralement d'un disque circulaire d'un matériau élastique comportant quatre fentes 12 en forme de U, 25 disposées circulairement selon des intervalles de 90 et quatre fentes 14 en forme de U inversé également disposé circulairement selon des intervalles de 90 entre les fentes 12. La portion périphérique annulaire située à l'extérieur de ces fentes 12 et 14 forme une portion de flasque ou de collerette 18, relativement épaisse de la structure 10 et la portion centrale située à 30 l'intérieur des fentes 12 et 14 forme une portion d'essieu 20, relativement épaisse de cette structure. La partie restante, c'est à dire les huit éléments en forme de pont étroit situés entre les branches des fentes 12 et 14 forment des parties de flexion relativement minces 22. Quatre alésage 24 sont fraisés dans la portion de flasque 18 de manière à permettre la fixation à l'aide d'écrous 26 35 d'un flasque de roue 28 pourvu d'un pneumatique 30. Quatre alésages 32 sont prévus dans la portion d'essieu 20 de manière à permettre la fixation de ce dernier à l'aide d'écrous 34 sur l'arbre 36 de la roue d'une automobile (non représentée). Ainsi qu'on le voit sur les figures 2 et 3, il existe une petite différence de niveau c'est à dire un léger épaulement entre les portions de 5 flasque 18 et 20. Ceci a pour but d'empêcher la portion de flasque 18 et les éléments de flexion 22 de toucher l'arbre de la roue 36 et également d'empêcher la portion d'essieu 20 et les éléments de flexion 22 de venir au contact du
flasque de roue 28.
Huit Jauges de contrainte 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44 sont fixées 10' respectivement sur les éléments de flexion 22, sur leur surface frontale et huit Jauges de contrainte correspondantes 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52 sont fixées respectivement sur les surfaces postérieures des éléments de flexion 22 respectifs. Seize jauges de contrainte 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68 sont également fixées sur les deux surfaces des éléments 15 de flexion 22 comme on peut le voir sur la figure 1. De préférence, ces jauges de
contrainte sont du type à résistance variable. Afin de faciliter la compréhension de la présente description, on utilise deux systèmes de coordonnées orthogonaux, c'est à dire un système fixe et un système rotatif. Les axes de coordonnées fixes X, Y et Z sont fixés par rapport au châssis du véhicule automobile et les axes de 20 coordonnées en rotation g, q et 5 sont fixes par rapport & la structure de
cellules de charge, de manière à pouvoir tourner avec l'arbre de la roue 36, les axes Y et T coïncident avec l'axe de rotation 36 ou de la structure de cellules de charge 10. Les axes X et Z sont fixes respectivement dans des directions horizontales et verticales et les axes e et 5 sont fixes par rapport à la 25 structure de cellules de charge 10. Les axes X, Z. 5 et sont tous les deux situés dans un plan vertical passant par le milieu de l'épaisseur des portions de flexion 22 comme on peut le voir sur la figure 2. Dans le système représenté sur la figure 1, les axes et ont tourné par rapport aux axes X et Z selon un
angle 8 qui dans cet exemple est égal à 45'.
Les Jauges de contrainte 37 à 38 sont reliées en pont comme on l'a représenté sur les figures 4 à 9 de manière à produire, à partir d'une tension source Ec des signaux électriques Vf4.Vf;t et Vfe qui représentent les composantes des forces détectées fi.,f et f le long des axes Or et X respectivement
et des signaux électriques Vmt, VmR et Vm y représentant les composantes des 35 moments m,mR m par rapport aux axes, , respectivement.
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S 086E Z
d'angle (non représenté) afin d'engendrer un signal représentant l'angle de rotation entre les axes X,, dans une unité de 0,1' par exemple. Le signal d'impulsion provenant du générateur d'impulsion 84 est transformé dans l'unité de traitement centrale 78 en un signal d'angle représentant l'angle de rotation Q. 5 L'unité 78 comporte en outre une mémoire morte 86 et une mémoire vive 88 afin d'emmagasiner les signaux de sortie du convertisseur analogique/numérique 82 et le signal d'angle dans la mémoire vive 88 en fonction d'un programme préalablement stocké dans la mémoire morte 86 ou pour réaliser des opérations arithmétiques telles que des échanges de données avec la mémoire vive 88 et pour 10 y stocker les résultats. Le dispositif comporte également un générateur d'horloge pour engendrer un train d'impulsions d'horloge utilisé pour exécuter un programme d'interruption de la manière décrite ci-après, une unité d'entrée 92 pour délivrer des signaux à l'unité centrale de traitement 78 afin de spécifier le départ et la fin de la mesure, une unité d'affichage 94 pour afficher les 15 différentes données et une unité de sortie 96 pour délivrer le résultat de l'opération emmagasinée dans la mémoire vive 88 à un autre ordinateur ou similaire. Bien que le dispositif comporte également des systèmes d'interface entre l'unité centrale 78 et le circuit de maintien 76, un générateur d'impulsionS 84 (ou un générateur d'angle),un générateur d'horloge 90, une unité d'entrée 92, 20 une unité d'affichage 94 et une unité de sortie 96, on ne les a ni représentés ni décrits étant donné qu'ils n'ont pas de rapport direct avec la présente invention. On décrira maintenant le fonctionnement de l'unité de traitement centrale
78 en se référant aux schémas représentés sur les figures 11 à 14.
Un programme de traitement tel qu'illustré par la figure 11 comprend généralement deux parties. Dans la première partie, le circuit de maintien 76, le multiplexeur 80 et le convertisseur analogique/numérique 82 sont commandés de manière à transformer en signaux numériques les signaux qui proviennent des circuits en pont respectifs représentés sur les figures 4 à 9. Cette 30 transformation est réalisée selon un programme d'interruption, illustré par la figure 14, selon des intervalles de temps ou d'angle prédéterminés. Ce programme délivre un signal d'angle représentant l'angle de rotation e pour des intervalles de temps ou d'angle prédéterminés, par exemple pour des intervalles d'une seconde ou d'un degré. Dans la seconde partie du programme de traitement, les signaux 35 numériques des composantes de forces et de moments ainsi que le signal d'angle sont stockés dans la mémoire vive 88 ou ils sont traités arithmétiquement par l'unité centrale de traitement 78. Le résultat de l'opération est emmagasiné dans la mémoire vive 88. Deux modes alternatifs peuvent être utilisés pour l'opération arithmétique. Dans le premier mode, les composantes de force Fx, Fy et Fz et les composantes de moments Mx, My et Mz sont calculées en utilisant le sinus et le 5 cosinus de l'angle courant de rotation pour des intervalles de temps ou d'angles prédéterminés et dans le second mode les polarités des signaux des composantes respectives sont inversés pour des angles de rotation respectivement égaux à 90, 180 et 270'. Par conséquent, ce programme de traitement réalise six procédés comme décrits ci-après: 1) Les signaux des composantes courantes et le signal d'angle courant
sont emmagasinés selon des intervalles de temps prédéterminés.
2) Les signaux des composantes courantes et le signal d'angle courant
sont emmagasinés selon des intervalles d'angle prédéterminés.
3) Les composantes désirées des forces et des moments sont calculées pour 15 des intervalles de temps prédéterminés en utilisant les sinus et les cosinus de
l'angle courant de rotation.
4) Les composantes désirées des forces et des moments sont calculées pour des intervalles d'angles prédéterminés en utilisant les sinus et les cosinus de
l'angle courant de rotation.
5) Les signaux de composantes courantes et le signal d'angle courant sont
emmagasinés pour des intervalles de 90, 180 ou 360'.
6) Les polarités des signaux des composantes respectives sont inversées
en fonction de l'angle courant de rotation et les composantes désirées des forces et des moments sont calculées et emmagasinées selon des intervalles de 90, 180 et 25 360'.
L'un des modes de traitement ci-dessus est spécifié à l'aide d'une
instruction appropriée préalablement délivrée à partir de l'unité d'entrée 92.
On décrira maintenant le programme d'interruption en se référant à la figure 14. Le programme de traitement principal de la figure 11 est interrompu et 30 le programme d'interruption est exécuté en réponse à chaque impulsion d'horloge délivré par le générateur d'impulsiorb 90 et également en réponse à chaque impulsion angulaire fournie par le générateur d'impulsions92 (ou en réponse à chaque signal d'angle délivré par le générateur d'angle). On suppose tout d'abord par exemple que la période des impulsions d'horloge est de 0,1 seconde et que le 35 temps est représenté par une valeur numérique qui représente le nombre de telles unités de 0,1 seconde par exemple et que l'intervalle des impulsions angulaires est de 0,1' et que l'angle de rotation est représenté par une valeur numérique représentant le nombre de telles unités de 0,1'. On suppose en outre que l'unité d'entrée 92 a transmis l'instruction d'échantillonner l'angle de rotation à des intervalles de temps prédéterminés. Dans la première étape 101, on recherche si 5 l'interruption doit être ou non attribuée à l'impulsion d'horloge. Si la réponse est OUI, on recherche ensuite dans l'étape 102 si les données d'angle sont ou non échantillonnées à des intervalles de temps prédéterminés. La réponse est NON étant donné que les données doivent être échantillonnées selon des intervalles d'angle prédéterminés comme on l'a supposé ci-dessus. Par conséquent, on 10 recherche en outre dans l'étape 103 si l'interruption doit être ou non attribuée au signal d'angle. Cette recherche est une inversion de celle exécutée dans l'étape 101 afin de réaliser un double contrôle pour des raisons de sécurité et, dans ce cas la réponse est NON. Par conséquent, le programme revient au programme
de traitement principal.
Dans le cas o le programme de traitement a été interrompu par un signal d'angle provenant du générateur d'impulsions 84 ou du générateur d'angle (non représenté), la réponse est NON dans l'étape 101 et elle est OUI dans l'étape 103. Par conséquent, on recherche dans l'étape 104 si on a utilisé le générateur d'impulsiois. Si le générateur d'angle a été utilisé à la place du générateur 20 d'impulsions, la réponse est NON et l'angle courant de rotation délivré par le générateur d'angle est emmagasiné dans un registre C1 incorporé dans l'unité de traitement centrale 78. Si le générateur d'impulsionf84 est utilisé à la place du générateur d'angle, la réponse est OUI dans l'étape 104 et le contenu du registre C1 est incrémenté d'une unité dans l'étape 106. On recherche ensuite dans l'étape 25 107 si le contenu du registre C1 dépasse 3600, c'est à dire si l'arbre de la roue a terminé ou non une rotation. Si la réponse est OUI, le registre Cl est remis à zéro lors de l'étape 108 et on passe à l'étape 109. La sortie du générateur d'impulsions84 est simplement un train d'impulsions qui apparaissent selon des intervalles de 0,1', alors que la sortie du générateur d'angle (non représenté) 30 est un signal numérique représentant l'angle courant de rotation qui revient automatiquement à zéro après chaque rotation complète. Les étapes 106 et 108 servent à transformer les impulsions angulaires en signaux représentant des angles. Dans l'étape suivante 109, qui peut également suivre l'étape 105 ou 35 l'étape 107 comme représenté, on recherche encore si les données d'angles sont ou non échantillonnées selon des intervalles de temps prédéterminés. Cette recherche est la méme que celle effectuée dans l'étape 102 et, par conséquent, la réponse est NON pour les mêmes motifs. Par conséquent, on recherche encore dans l'étape 110 si le contenu du registre C1 est égal ou non à celui du registre C2. Le registre C1 emmagasine préalablement une valeur numérique qui représente 5 l'intervalle d'angle prédéterminé pour lequel les données désirées doivent être échantillonnées. Si la réponse est NON, le programme revient au programme de traitement d'origine mais si la réponse est OUI, la valeur suivante est établie dans le registre C2 dans l'étape 111. Plus particulièrement, le contenu du registre C2 est incrémenté par la valeur représentant l'intervalle de temps 10 prédéterminé. Par conséquent, le contenu du registre C2 augmente chaque fois comme un multiple entier de l'intervalle d'angle prédéterminé. Dans l'étape suivante 112, on recherche si un bit de signalisation de traitement (PF) est "1" ou non. Ce bit de signalisation de traitement est utilisé afin de distinguer le convertisseur analogique/numérique lors de la conversion analogique/numérique et 15 il est positionné sur "1" dès le début de la conversion et repositionné sur "0" à la fin de cette conversion ainsi qu'on le décrira ci-après. Si (PF) est "1" (c'est à dire OUI), le programme revient au programme initial mais si (PF) est "0" (c'est à dire NON), les signaux analogiques Vf, Vfg, Vf 5, Vm 5, Vm q Vm sont conservés par le circuit de maintien 76 dans l'étape 113 et le contenu du 20 registre C1 est transféré vers un registre C4 afin d'être utilisé dans l'unité de
traitement centrale 78. Par conséquent le programme d'interruption se termine et le programme de traitement débute. En conséquence, les signaux représentant les composantes de forces et de moments et les informations correspondantes qui représentent l'angle de rotation sont échantillonnés selon des intervalles de 25 temps prédéterminés, préétablis dans le registre C2.
Au lieu de la supposition faite ci-dessus, on suppose maintenant que l'unité d'entrée 92 a donné comme instructions d'échantillonner l'angle de rotation & des intervalles de temps prédéterminés. Dans ce cas, les réponses lors des étapes 102 et 109 sont toutes deux OUI. Par conséquent, le contenu du 30 registre T1 est incrémenté d'une unité chaque fois que l'impulsion d'horloge interrompt le programme. Comme on l'a supposé cidessus, cet incrément correspond à 0,1 seconde. On recherche ensuite dans l'étape 116 si le contenu du registre C1 excède ou non le contenu du registre T2. Le registre T2 emmagasine préalablement une valeur numérique qui représente l'intervalle de temps prédéterminé pour 35 lequel les données désirées doivent être échantillonnées. Lorsque le contenu du registre T1 devient égal à celui du registre T2, on recherche dans l'étape 117 si le bit de signalisation de traitement est ou non un "1". Si la réponse est NON, le registre T1 est remis à zéro lors de l'étape 118 et le programme est ramené au programme principal, mais, si ce bit de signalisation est un '0", les signaux analogiques représentant les composantes des forces et des moments sont conservés 5 par le circuit de maintien 76, dans l'étape 118 et le registre T1 est remis à zéro dans l'étape 119. Si le bit de signalisation est un "1" dans l'étape 117,
aucune action de maintien n'est effectuée.
Alors que les étapes 103 à 108 sont exécutées de la mème façon, la réponse dans l'étape 109 est OUI dans ce cas et dans l'étape 120 on recherche si 10 le bit de signalisation de traitement est ou non un "1". Si la réponse est NON, le contenu représentant l'angle courant de rotation est transféré au registre C4 lors de l'étape 121 alors que le programme est ramené au programme principal
lorsque ce bit de signalisation est un "1" dans l'étape 120.
Dans le programme de traitement principal tel que représenté sur la 15 figure 11, on commence par rechercher dans l'étape 122 si la commande de maintien de l'étape 118 a été ou non prévue. Si la réponse est OUI, on recherche encore dans l'étape 123 si le bit de signalisation de traitement est ou non un "1". Si la réponse est NON, ce bit de signalisation est placé sur "1 dans l'étape 124, et dans l'étape 125, on recherche si l'opération de maintien s'est ou non 20 terminée. Si la réponse est OUI, la commande de maintien est rétablie dans l'étape 126 et l'on commence la conversion analogique/numérique, un bit de signalisation de conversion (CF) est placé sur "1" et le multiplexeur 80 est commandé de manière à délivrer séquentiellement les signaux d'entrée analogiques à partir du circuit de maintien 76 au convertisseur analogique/numérique 62, lors 25 de l'étape 127. Le bit de signalisation de conversion (CF) est utilisé afin de signaler que le convertisseur analogique/numérique 82 effectue sa transformation par son niveau logique M1". Ensuite, on recherche dans l'étape 128 si le bit de signalisation de conversion est ou non un "1U et si la réponse est OUI, comme dans le cas présent, on recherche en outre dans l'étape 129 si l'opération de 30 conversion s'est terminée ou non. Si la réponse est OUI, on réalise une opération
de traitement de données lors de l'étape 130 et le bit de signalisation, de conversion ainsi que le bit de sigrnalisation de traitement sont remis à "0" et la commande de maintien est enlevée du circuit de maintien 80 lors de l'étape 131.
Ensuite le programme est ramené à la première étape 122 de manière à pouvoir 35 être répétée de la même façon. Lorsque dans l'étape 123 la réponse est OUI, on passe à l'étape 125 et lorsque la réponse est NON soit dans l'étape 122, soit dans l'étape 125, on passe à l'étape 128. Lorsque la réponse est NON dans l'étape
128 ou dans l'étape 129, on passe à l'étape 122.
On se réfère maintenant a la figure 12 qui représente de façon détaillée un exemple d'exécution de l'étape de traitement de données 130 mentionnée ci5 dessus. Dans l'étape 132, on commence par rechercher quelle opération a été spécifiée par l'unité d'entrée 92 "memoire ou arithmétique". Si c'est l'opération "mémoire" qui a été spécifiée, les signaux d'entrée courants du circuit de maintien 76 sont transformés par le convertisseur analogique/numérique et ils sont emmagasinés dans la mémoire vive 88 en même temps que la valeur numérique de 10 l'angle de rotation courant dans l'étape 133. Il existe trois modes pour cette opération de stockage comme mentionné par les références 1, 2 et 5. Le mode de fonctionnement devantêtre utilisé est spécifié par l'unité d'entrée 92. Les données emmagasinées sont transférées de l'unité de sortie 96 vers un système de traitement séparé tel qu'un ordinateur (non représenté) afin d'exécuter une 15 opération arithmétique analogue à celle qui sera décrite ci-après. Si la réponse
dans l'étape 132 est "arithmétique", on exécute séquentiellement dans les étapes 134, 135 et 136 de la manière decrite en détail ci-après, des opérations de changement d'échelle, de compensation d'interférences et de correction de zéro.
Par conséquent dans l'étape 137, on recherche si la mesure doit etre effectuée 20 selon un mode multipoint ou rythmé. Le mode multipoint de mesure signifie soit le mode mentionné ci-dessus 3 ou 4, c'est à dire la mesure qui est effectuée selon un intervalle constant de temps ou d'angle prédéterminé alors que le mode rythmé de mesure signifie le mode 6 mentionné ci-dessus, c'est à dire la mesure qui est réalisée pour des angles de rotation prédéterminés. Lorsque c'est la mesure 25 multipoint qui est spécifiée, l'opération de transformation de coordonnées est réalisée dans l'étape 138, avant l'étape de stockage 133 mentionné6e cidessus, comme on le décrira plus en détail ci-après. Si c'est le mode rythmé qui est spécifié, l'opération de transformation de polarité est exécutée dans l'étape 139
au lieu de l'étape 138 ainsi qu'on le décrira également en détail ci-après.
Dans l'étape de changement d'échelle 134, les signaux de sortie rendus numériques provenant du convertisseur analogique/numérique 82 et représentant les composantes mesurées f. f f f, m., me m sont multipliés respectivement par des facteurs de changement d'échelle prédétermines kl, k2, k3, k4, k5, k6, de manière à obtenir des produits f', f'>,, f' - m ml m' avec f' =' kl. f., f = k2. f5..). Les facteurs kl, k2... sont respectivement déterminés en tant que quotients f/f:, f/f(, f/f', m/m g m/m, m/m -, f -,fr f" étant les valeurs de sortie du convertisseur analogique numérique 82 lorsqu'on applique une force f respectivement le long des axes s et m> mn, m5 sont les valeurs de sortie du convertisseur analogique/numérique A/D 82 lorsqu'un moment m est appliqué respectivement par rapport aux axes. ),. De cette opération de 5 changement d'échelle résulte que les valeurs analogiques des composantes respectives des forces et des moments peuvent affichées par exemple par l'unité
d'affichage 94.
Lorsqu'une force est appliquée seulement selon l'axe v et qu'un moment est appliqué seulement selon l'axe, par exemple, seules les composantes f'i 10 et m' l apparaissent et les autres composantes n'apparaissent pas. Cependant, cette situation ne se produit généralement pas et certaines des autres composantes peuvent apparaître en raison d'interférences mutuelles de ces composantes de forces et de moments. Afin de compenser de telles erreurs dues aux interférences, on exécute dans l'étape 135 une compensation d'interférences. Dans 15 ce but, les facteurs d'interférences suivants Kll à K66 sont préalablement déterminés pour les composantes f P, f' iÀ, m'e, m ' ml et ils sont
emmagasinés dans la mémoire morte 86.
Tableau
f f mf' m' m' m' Kll K12 K13 K14 K15 K16
K21 K22 K23 K24 K25 K26
K31 K32 K33 K34 K35 K36
K41 K42 K43 K44 K45 K46
K51 K52 K53 K54 K55 K56
K61 K62 K63 K64 K65 K66
Si les valeurs dont l'échelle a été changée des composantes respectives f', f't f' m' r, m', m' sont respectivement + 100Kg, + 2Kg, - lkg, + 2Kgm, - 1Kg-m et + 2Kg-m, lorsqu'on applique une force de 100 Kg selon la direction de l'axe' les facteurs Kll, K21, K31, K41, K51 et K61 sont déterminés comme étant respectivement 1, 2/100, -1/100, 2/100, -1/100 et 2/100 respectivement. Les 35 facteurs K12 à K62 et K13 à K63 sont déterminés en appliquant une force respectivement selon les axes q et. Les forces appliquées sont de préférence ap sexv,p aup%s s ne %aoddui aud jT-4%oi s"puuopiooo ap sexv,p BOE9%sús np uoeoi ap eSUpl ap 8 %uanoo m aneleA 'el ns uvsvq a5 ua 'aITqomone,l ç[ ap stssqo nE sgxI '(Z ', 'X) sexI; saguuopiooo ap saexp omsXs ne %uvua,%adde,N'4B a ' x)j zjz 'fg Ixg inelepA ua 01 e2jeqo ap saInTTeo op ?jn,4oni;s el eç saxTj '( 4 / / f) sS; T-eOlo sa;UUpuupooo @p s@Xe xne:Xuvua:Xleddv ' X,/ -, 2 , /,g 9S$aoo,%a e ogz eIl %uop snssap-Io saipuuoTueu sanaliA sal iawjojsuei% ap uT;Q aasTluçI %se seeuuoplooo ap uot%4m/ojsue/% ap uoTi4vagdo, 0 [ pglTaoo 9%9, e olaz el:uOp ' %,x IN /'x 5., 4.'q Yefi sanal-eA sap iTuelqo i? aj; pTuem ap -5 N -D li -'4 "X -b "-g; p sa}eLjnOc> sanal-A sap saesjisnos %uom9AIoadsea %Uos saguTsvSemme sinalnA sal 'oigz ap uoT4oals0o Pl ap siol 0i I X 'abj ' OJg xe d wum^xo seqsauSTsap 4ucs sagkoos sansavA se '99 aiToma el suep @autsevemme uumasqwI;le d %uvl%9 snalsa çz seo 'Ino/ el ap aouans el ap 9%1oa %Ie%9 0j naud el Is ammoo sguTwIas%4pld 8 alBue, p selluAiaeuT sep inod 1 N') N j N ' g x% 1 ' g saTnppj sesleqOe sl %e s"suaduoo;% %uo saouajg;auT sel %uop sinaln A sel auuolITIueqoa uo %nq ao sune oigz ap uoToeijoo aun enoa;je uo 'sinajae sao IaRTijoo inod 'oiaz @p aBnSlvop ap sineaie sap enboaoid Inb ao '6 i? - saanSIt sel ans saua9sgdax oz sjToadsai %uod ua sTnoaTo sel aud saeiATI1p sa:uvpuods9aaoo BTaIos ap sa%unsod&oo sel aTueqo,p uT$u 01 aBauqo ap salnllSo ap ajnonas el ans gnbTTddv %se naud np spTod al 'anoa aun,p sotans ml ap %ovuoo ne %sa 0ú naud el anbsjol . 99X+?. 9s-l3 sỏT-.g4-.-b;. zgu-) u. s9n-=c
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: sads-to suoIenbp xns %uaoglouoo saoInoIo %uos sanalvA seo 'aouaig9laeuT, l gsuadmoo B UO 4uop ' m}m', $;');*, p ç sanalvA sel;uamaAT,4oedse-i 4uos -> N '- N 'I-N' g $g Xg ' 4g anb 4uvsoddns uS 'suia9m sel aouJpjla d @p %uoS su0mou sO ' ' b ' ' saxe xne suamoi sep %eumaAT4oedsai %uvnbTIddv ua uobe2 amam el ap spuImiaap 4uos 99X g? 91X %s 59X e gDl '"9y e tIX sanaot sal 'sexe sal sno% anod semipm sae I SOS86sz coordonnées fixes. Lorsque la structure de cellules de charge tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre comme représenté sur la figure 1, la transformation peut être réalisée grâce aux équations suivantes: Fx = Fz = Mx = Mz = Fy = F' cosO F' sine M' cosO M' sine F ' - F. + Fî - M + M; My = sine cose sine cos e M' n Lorsque la rotation s'effectue dans le sens des aiguilles d'une montre, il convient d'utiliser les équations suivantes à la place des équations ci-dessus Fx = F' cose + F' sine Fz =- F' sinO + F' cose Mx = M' cose + M' sine Mz =-M' sine + M' cose 20 -Fy:= F':My M' n n La conversion de polarité est utilisée également afin de calculer les valeurs de Fx, Fy, Fz, Mx, Ry, Mz à partir de F'g/ F't, F'%, D'ô, X', L'ô, au lieu d'exécuter la transformation d'axes de coordonnées. On utilise ce mode de fonctionnement lorsque les composantes de forces et de moments sont mesurées selon des intervalles de 90'. Plus particulièrement Fx et Fz coïncident respectivement avec FI et F' lorsque l'angle de rotation est égal à zéro comme représenté sur la figure 15 (a), ils coïncident avec -Fk et F'I lorsque l'angle 30 de rotation est égal à 90', ils coïncident avec -F'û et -F'a lorsque l'angle de rotation est égal à 180' et avec P'5 et -F'e lorsque l'angle de rotation est égal à 270'. La même relation est établie en ce qui concerne les composantes de moments. Dans un programme relatif à cette opération de transformation de polarité 35 telle que représentée dans la figure 13, on recherche d'abord dans l'étape 140 quelle est la valeur de l'angle de rotation pour laquelle les données ont été échantillonnées. En fonction de la réponse obtenue au cours de cette étape, on en conclue que Fx, Fy, Fz et Mx, Xy, Mz sont respectivement égaux à F'I, F', F',M'e M'," M'c, pour un angle de 0 (étape 141); égaux à -F'- F',: F'- et -M'M',- M'k pour un angle de g90o (étape 142); égaux A -F'j- F', -F'F, -', M'q et -M'a pour un angle de 180' (étape 143) et égaux à F'., F', -F'-, M'i- M'l et M' pour un angle de 270' (étape 144). Lorsque la rotation s'effectue dans le sens des aiguilles d'une montre, les étapes 142 et 144 peuvent être interchangées. Au lieu des intervalles de 90 , les données peuvent être échantillonnées 10 selon des intervalles de 180 ou 360'. Dans le cas d'intervalles de 360', les deux systèmes de coordonnées coïncident toujours et toutes les composantes
correspondantes de forces et de moments sont mutuellement égales.
I1 demeure bien entendu que cette invention n'est pas limitée aux différents modes de réalisation et de mise en oeuvre mais qu'elle en englobe 15 toutes les variantes. Par exemple, on peut supprimer la compensation d'interférences lorsque aucune interférence ne survient dans la cellule de charge spécifique 10 lors de l'utilisation. La compensation d'interférences peut être réalisée après avoir effectué la correction de zéro, bien que les facteurs de fonctionnement diffèrent de ceux décrits ci-dessus. L'opération de changement 20 d'échelle peut être effectuée avant l'étape 132 et cette opération peut être
supprimée du programme si on l'effectue avant les amplificateurs 74.
Claims (6)
1- Dispositif pour mesurer des composantes des forces et/ou des moments appliqués aux pneus d'un véhicule devant être testés, en coopération avec une structure de cellules de charge à composantes multiples fixée sur l'arbre de la roue ou l'essieu du véhicule avec le pneu a tester, afin d'être entraînée en 5 rotation pour produire des premiers signaux électriques représentant des composantes respectives desdites forces et ou desdits moments et un second signal représentant l'angle de rotation dudit arbre de roue ou dudit essieu, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (80, 82) pour échantillonner lesdits premiers signaux et ledit second signal, simultanément, 10 sous la forme d'un jeu de signaux et des moyens (88) pour stocker les jeux
échantillonés des premiers et second signaux.
2- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les opérations d'échantillonnage et de stockage sont effectuées selon un mode répétitif. 3- Dispositif pour mesurer des composantes des forces et des moments appliquées à un pneu de véhicule à tester, en coopération avec une structure de cellules de charge à composantes multiples fixée sur l'arbre de la roue ou l'essieu du véhicule avec le pneu à tester, afin d'être entraînée en rotation pour produire des premiers signaux électriques représentant des composantes 20 axiales desdites forces et ou desdits moments appartenant à un système de coordonnées en rotation, fixé par rapport audit arbre ou audit essieu, et un second signal représentant l'angle de rotation dudit arbre de roue ou dudit essieu, par rapport à un système de coordonnées fixe par rapport au chassis du véhicule, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (80, 25 82) pour échantillonner lesdits premiers signaux et ledit second signal, simultanément, sous la forme d'un jeu de signaux, des moyens arithmétiques (78) pour traiter ledit Jeu échantillonné de premiers et second signaux et des moyens
(88) pour stocker le signal de sortie des moyens arithmétiques.
4- Dispositif selon la revendication 3 caractérise en ce que les 30 opérations de traitement et de stockage sont effectuées de manière répétitive.
- Dispositif selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce
que lesdits moyens arithmétiques (78) comprennent des moyens de correction de zéro pour soustraire des signaux préalablement stockés, représentant des valeurs initiales sans charge desdites composantes pour l'angle de rotation spécifié par ledit second signal, des premiers signaux dudit Jeu échantillonné de manière & obtenir des valeurs nettes correspondantes desdites composantes et des moyens pour transformer deux composantes mutuellement orthogonales de forces et de 5 moments desdites composantes nettes qui sont normales à l'axe de rotation dudit essieu (36) , en composantes horizontales et verticales des forces et des moments qui sont normales audit axe de rotation et qui appartiennent au système de
coordonnées fixes, en fonction du second signal.
6- Dispositif selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce 10 que lesdits moyens arithmétiques (78) comprennent des moyens pour compenser toute
interférence mutuelle desdits premiers signaux dans ledit Jeu de signaux échantillonnés, des moyens de correction de zéro pour soustraire des signaux préalablement stockés, représentant des valeurs initiales sans charge desdites composantes pour l'angle de rotation spécifié par ledit second signal, des 15 premiers signaux compensés de manière à obtenir des valeurs nettes correspondantes desdites composantes et des moyens pour transformer deux composantes mutuellement orthogonales de forces et de moments desdites composantes nettes qui sont normales & l'axe de rotation dudit essieu (36), en composantes horizontales et verticales des forces et des moments qui sont 20 normales audit axe de rotation et qui appartiennent au système de coordonnées
fixes, en fonction du second signal.
7- Dispositif selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce
que lesdits moyens arithmétiques (78) comprennent des moyens de correction de zéro pour soustraire des signaux préalablement stockés, représentant des valeurs 25 initiales sans charge desdites composantes pour l'angle de rotation spécifié par ledit second signal, des premiers signaux dudit jeu échantillonné de manière à obtenir des valeurs nettes correspondantes desdites composantes, des moyens pour réaliser une compensation de l'interférence mutuelle desdites composantes nettes et des moyens pour transformer deux composantes mutuellement orthogonales de 30 forces et de moments desdites composantes nettes compensées qui sont normales à l'axe de rotation dudit essieu (36), en composantes horizontales et verticales des forces et des moments qui sont normales audit axe de rotation et qui
appartiennent au système de coordonnées fixes, en fonction du second signal.
8- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, 35 caractérisé en ce que lesdits moyens de conversion comprennent des moyens pour
changer les axes de coordonnées ainsi que les polarités des deux composantes orthogonales nettes compensées, en fonction du second signal.
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