FR2807363A1 - Capteur de mesure de parametre de pneumatique et systeme de mesure en comportant application - Google Patents

Abstract

Le capteur mesure au moins un paramètre physique représentatif de l'état d'un pneumatique monté sur une jante de roue pour véhicule automobile. Le capteur a un élément détecteur du ou des paramètres, une électronique de génération de messages à radiofréquence donnant la valeur du ou des paramètres, un élément d'émission et une source d'énergie électrique. Le capteur est incorporé dans un boîtier placé à l'intérieur de l'espace délimité par la jante (10) et le pneumatique (12) et fixé sur au moins un pion (18) solidarisé à demeure de la jante et faisant saillie vers l'intérieur du pneumatique.

Description

CAPTEUR DE MESURE DE PARAMETRE DE PNEUMATIQUE ET SYSTEME DE MESURE EN COMPORTANT APPLICATION présente invention concerne de façon générale les systèmes de mesure paramètres représentatifs de l'état des pneumatiques véhicule, généralement au moins la pression et quelquefois en plus la temperature, et elle a plus particulièrement pour objet un capteur de mesure un système comportant de tels capteurs et au moins une unité de traitement.

systèmes habituels de mesure de la pression dans les pneumatiques d'un vehicule automobile, capables de fournir une alerte au conducteur, comportent des capteurs de pression placés à l'intérieur des pneumatiques, constituant des émetteurs à radiofréquence de liaison avec un récepteur placé dans l'habitacle du véhicule.

La demande FR 00 04394, à laquelle on pourra se reporter, décrit un système de mesure de la température et/ou de la pression dans les pneumatiques dans lequel chaque roue porte un capteur de température et/ou de pression qui émet, à des instants successifs, un message à radiofréquence et qui est associé à une antenne fixe placée à proximité de l'axe de la roue et de la jante la roue et reliée par un filtre à un lien filaire respectif de connexion à une unité traitement des messages. Ainsi la liaison radiofréquence aérienne requise chaque capteur de température et/ou de pression est tres courte et elle peut etre sensiblement la même pour toutes les roues. L'unité traitement des messages, qui sera fréquemment combinée à une unite centrale de traitement remplissant d'autres fonctions pour constituer un module commun, peut être placé n'importe où sur le véhicule.

A l'heure actuelle les capteurs de pression sont placés la valve de gonflage, à l'intérieur du pneumatique. A première vue cette solution est avantageuse car la valve constitue un point d'ancrage commode. Mais cette solution a l'inconvénient d'être complexe du point de vue mécanique, en particulier pour la mise en place sur la jante avant montage du pneumatique. La présente invention vise notamment à fournir un capteur facile à monter et n'interferant pas avec la valve. Dans ce but elle propose notamment un capteur moins un paramètre physique représentatif de l'état pneumatique monté sur une jante de roue pour véhicule automobile ; capteur ayant un élément détecteur du ou des paramètres, une électronique génération de messages à radiofréquence donnant la valeur du ou paramètres, un élément d'émission tel qu'il a une antenne et une source d'énergie électrique, caractérisé en ce qu'il est incorporé dans un boîtier place à l'intérieur de l'espace délimité par la jante et le pneumatique et fixé sur au moins un pion solidarisé à demeure de la jante et faisant saillie radialement vers l'intérieur du pneumatique.

L'invention est utilisable aussi bien sur des roues en alliage d'aluminium (ou même magnésium) moulé que sur des roues en tôle d'acier. Dans le premier cas jante doit être usinée après moulage. Le pion ou les pions seront alors soudés en bout sur la jante après usinage par un des procédés maintenant bien au point de soudage sur l'aluminium, tels que sous gaz inerte ou par fusion sous un courant électrique intense. En cas de roue en tôle d'acier, les pions sont soudés sur la jante avant zincage et/ou revêtement par une peinture polymère, voire même sur la bande de tôle avant découpe, roulage et soudage. soudure en bout des pions permet d'éviter de percer la jante ce qui serait difficilement acceptable du fait de l'affaiblissement causé ( l'épaisseur de la tôle étant généralement de l'ordre de 1,5 m).

Dans un mode avantageux de mise en ceuvre de l'invention la source constituée par une pile, l'énergie consommée étant très faible. Dans variante, capteur est passif et la source est intégrée à l'électronique sous forme circuit de transformation de l'énergie d'un signal radiofréquence d'interrogation en tension continue qui est stockée sur un condensateur.

Dans un mode particulier de réalisation, le boîtier est de forme allongée dans le sens tangentiel de la jante. Avantageusement il ne porte sur la jante par deux prolongements terminaux, ce qui tient compte du fait que la jante cylindrique, avec un diamètre qui peut être aussi faible que dans le cas des véhicules dits mini . Sa longueur ne dépassera pas 6 cm environ en général. II peut être prévu un seul pion, traversant le boîtier son milieu et dans ce cas sa section droite et celle du trou du boîtier qu'il traverse doivent empêcher le boîtier de tourner (sauf si le boîtier est retenu par un rebord de la jante). On peut également prévoir deux pions traversant les prolongements terminaux. Le boîtier peut être retenu sur le ou les pions par engagement d'un élément élastique solidaire du boîtier dans une gorge du ou de chacun des pions. Les pions sont généralement placés radialement pour faciliter leur fixation par soudage, ce qui conduit à donner aux trous de passage des pions une dimension, au moins dans le sens tangentiel, suffisante pour autoriser l'introduction. Ces trous peuvent par exemple être oblongs avec une dimension transversale permettant l'introduction du pion à frottement doux.

Le boîtier sera généralement constitué en un matériau plastique renforcé par des charges, dans lequel les composants sont noyés. Ce matériau doit être capable de résister aux températures maximales atteintes en fonctionnement, de l'ordre de 50 C.

caractéristiques ci-dessus ainsi que d'autres apparaîtront mieux à la lecture la description qui suit d'un mode particulier de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique en coupe suivant un plan passant par l'axe de la jante, montrant un emplacement possible de montage capteur ; - figure 2 est une vue en perspective montrant un mode de montage possible d'un capteur sur deux pions ; - la figure 3 est une vue en coupe par l'axe d'un pion ; - figure 4 est une vue en coupe destinée à montrer une répartition possible des éléments dans le boîtier; - la figure 5 est une vue en perspective d'une variante de réalisation ; - figure 6 est une vue partielle, en perspective, d'une autre variante encore.

La figure 1 montre la jante 10 d'une roue de véhicule sur laquelle est monté un pneumatique 12. La jante est traversée par un embout 14 contenant valve de gonflage. Dans l'espace délimité par la jante et par le pneumatique placé un capteur de pression 16 apté à communiquer par une voie radioélectrique avec une antenne non représentée reliée par voie filaire à unité centrale de traitement. Conformément à l'invention, le capteur 16 est fixe directement sur la jante elle-même, qui porte à cet effet un ou des pions traversants 18. Ce pion est en règle générale fixé par soudage suivant procédé dépendra de la nature du métal constitutif de la jante. Sur figure 2, où les éléments correspondant à ceux de la figure 1 portent le même numéro de référence, la jante 10 porte deux pions 18 écartés l'un l'autre et placés sur un même cercle de la jante, de façon que le capteur 16 soit disposé tangentiellement dans le sens circonférentiel. Le capteur comporte boîtier 20, généralement en matière plastique renforcée par des charges conductrices, présentant deux prolongements 22 percés chacun d'un trou passage pion. De façon à verrouiller le boîtier en appui contre la jante, boîtier et pions portent des moyens de solidarisation, généralement encliquetage. Dans le cas illustré sur la figure 2, trois pattes élastiques sont noyées à leur base dans la matière du prolongement et elles viennent s'engager élastiquement dans une gorge du pion 18. Dans le cas illustré sur la figure 3, plaquette 26 est emprisonnée à sa base dans le prolongement 22. Elle présente deux doigts opposés 28 qui viennent s'engager élastiquement dans une gorge 30 du pion. Celui-ci présente avantageusement une extrémité conique pour faciliter son introduction dans le trou du prolongement. La partie inférieure du boîtier peut être courbe, de façon à s'adapter à la courbure de la jante. Mais cette solution oblige à prévoir un type de boîtier pour chaque diamètre de jante. Dans la variante de réalisation montrée en figure 4, la face inférieure du boîtier présente un évidement central 32 de sorte que le boîtier ne porte sur la jante que par ses extrémités, qui peuvent se réduire à des prolongements similaires à ceux montrés en figure 2. Les trous 34 de réception des pions 18 ont une dimension dans le sens périphérique suffisante pour permettre le passage des pions jusqu'à encliquetage. Ils peuvent pour cela être oblongs. Les éléments de détection et l'électronique du capteur seront généralement noyés dans le matériau plastique constituant le bottier. Dans le cas illustré en figure 4 ces éléments comprennent un détecteur, antenne 36 d'émission vers le lien extérieur, une électronique 38 et une pile 40, par exemple de bouton. Elle peut se présenter sous forme d'un circuit intégré d'application spécifique ou Asic. Le détecteur peut notamment être du type capacitif ou piézo-électrique, se présentant sous forme d'une micro-plaquette contenant une chambre sous vide constituant une référence de pression. Le boîtier peut présenter une excroissance 42 permettant de loger la pile, comme indiqué sur la figure 2. Dans le cas d'un tel capteur actif, on utilisera généralement une fréquence radioélectrique d'émission entre 315 et 915 MHz.

Le capteur peut également être du type passif et recevoir l'énergie nécessaire en fonctionnement sous forme d'une interrogation par voie radio électrique. Dans ce cas le capteur comporte un transpondeur associé à un condensateur de stockage temporaire d'énergie. Dans ce cas, l'antenne 36 sera souvent placée à l'extérieur du boîtier et les échanges s'effectueront à une fréquence comprise entre 5 Khz et 15 MHz.

Dans la variante de réalisation montrée en figure 5, le boîtier 20 est retenu par pion central unique 18. Le boîtier est verrouillé sur le pion par une plaquette élastique 26 similaire à celle montrée en figure 3. Pour empêcher le boîtier de tourner, il peut être placé contre le flanc de la jante, comme montré en figure De plus ou en remplacement, le pion et le trou ménagés dans le boîtier, trou qui cette fois n'a pas besoin de laisser un jeu d'introduction, ont une forme empêchant le boîtier de tourner, par exemple polygonale, au moins à leur base. On peut notamment utiliser une forme à 6 pans, comme indiqué schématiquement sur la figure 5, ou carrée, Enfin, la figure 6 montre une autre variante encore dans laquelle les pions se réduisent à des glissières 46 fixées à la jante et sous lesquelles s'engagent des tenons 48 solidaires du boîtier. Une fois complètement engagé, boîtier, du fait de son élasticité, vient se verrouiller entre des butées<B>50</B> fixées à jante.

On pouvait à priori penser que la conductivité électrique jantes, notamment de celles en alliage à base d'aluminium, et la conductivité des renforts metalliques placés à l'intérieur des pneumatiques atténueraient de façon excessive transmissions. La pratique a montré que ce n'était pas le cas.

L'atténuation faible dans le cas d'une jante en tôle d'acier, de conductivité électrique faible. Dans le cas extrême d'une jante en aluminium et de pneumatiques dont les flancs contiennent des renforts métalliques, l'atténuation ne dépasse pas 30 dB.

Claims (4)

REVENDICATIONS

1. Capteur moins un paramètre physique représentatif de l'état d'un pneumatique monte sur une jante de roue pour véhicule automobile, le dit capteur ayant un élement détecteur du ou des paramètres, une électronique de génération de messages à radiofréquence donnant la valeur du ou des paramètres, un element d'émission et une source d'énergie électrique, caractérisé en ce est incorporé dans un boîtier (20) placé à l'intérieur de l'espace délimité jante (10) et le pneumatique (12) et fixé sur au moins un pion (18, 46) solidarisé à demeure de la jante et faisant saillie vers l'intérieur du pneumatique.

2. Capteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier est de forme allongée dans le sens tangentiel de la jante et ne porte sur la jante que par deux prolongements terminaux (22).

3. Capteur suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le boîtier est fixé par un seul pion (18), traversant le boîtier en son milieu.

4. Capteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la section droite du pion et celle du trou du boîtier qu'il traverse sont au moins localement telles qu'elles empêchent boîtier de tourner. 6. Capteur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le boîtier est fixé par deux pions (1 traversant les prolongements terminaux (22). 6. Capteur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que boîtier est retenu sur le ou les pions par engagement d'éléments élastiques (24, 28) solidaire du boîtier dans une gorge (30) du ou de chacun des pions. 7. Capteur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la source est constituée par une pile (40) ou est intégrée à l'électronique sous forme d'un circuit de transformation de l'énergie d'un signal radiofréquence d'interrogation en une tension continue qui est stockée sur un condensateur. 8. Capteur selon revendication 5, caractérisé en ce que les pions sont placés radialement et trous de passage des pions ont une forme oblongue dans le sens tangentiel.