CAPTEUR DE CHARGE POUR UNE BUTEE D'ATTAQUE DE SUSPENSION, COMPORTANT UN SUPPORT COULISSANT ET UN CAPTEUR La présente invention concerne un capteur de charge pour une suspension d'un véhicule automobile, ainsi qu'un véhicule automobile équipé d'un tel capteur de charge. Les véhicules automobiles comportent généralement pour chaque roue une suspension comprenant un ressort de suspension, un amortisseur qui freine les mouvements de la roue, et une butée d'attaque sur laquelle vient buter un élément de la suspension quand il arrive en fin de course, afin de l'arrêter. Par ailleurs certains véhicules, en particulier les véhicules utilitaires, comportent un système d'estimation de la charge totale afin de vérifier notamment si la charge ne dépasse pas la masse totale en charge autorisée, pour respecter la réglementation et assurer la sécurité. Un système de mesure de la charge connu, présenté notamment par document JP-9113341, comporte une jauge de contrainte placée sur une lame de suspension, qui envoie un signal électrique en fonction de la déformation de cette lame liée à la charge du véhicule. Toutefois, ce procédé de mesure de la déformation d'une lame de suspension, ne s'applique pas facilement sur un autre type de ressort de suspension, comme un ressort hélicoïdal. Un autre système de mesure de la charge d'un véhicule connu, comporte une mesure du débattement de la suspension permettant d'estimer en connaissant la raideur des ressorts de cette suspension, la charge qui s'applique dessus. Cependant, cette mesure dépend fortement des dispersions de fabrication du train concerné, des frottements de la suspension, de l'hystérésis de la butée d'attaque dans le cas où elle est réalisée en élastomère, et du fluage de cette butée au cours de son vieillissement.The present invention relates to a load sensor for a suspension of a motor vehicle, as well as to a motor vehicle equipped with such a load sensor. . Motor vehicles generally comprise for each wheel a suspension comprising a suspension spring, a damper which brakes the movements of the wheel, and an abutment on which abuts an element of the suspension when it reaches the end of the race, so to stop it. In addition, certain vehicles, in particular commercial vehicles, have a system for estimating the total load in order to check, in particular, whether the load does not exceed the total permissible laden mass, to comply with regulations and to ensure safety. A known load measurement system, presented in particular by JP-9113341, comprises a strain gauge placed on a suspension blade, which sends an electrical signal according to the deformation of this blade related to the load of the vehicle. However, this method of measuring the deformation of a suspension blade, does not easily apply to another type of suspension spring, such as a coil spring. Another system for measuring the load of a known vehicle, comprises a measurement of the travel of the suspension to estimate knowing the stiffness of the springs of this suspension, the load that applies to it. However, this measurement depends strongly on the manufacturing dispersions of the train concerned, the friction of the suspension, the hysteresis of the abutment in the case where it is made of elastomer, and the creep of this abutment during its operation. aging.
La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure, en proposant un moyen simple et efficace permettant d'estimer la charge d'un véhicule. Elle propose à cet effet un capteur de charge prévu pour être monté en série avec une butée d'attaque de la suspension d'un véhicule, permettant de mesurer la force appliquée sur cette butée travaillant suivant un axe pour freiner les mouvements de deux parties du véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte un support recevant directement la charge de la butée d'attaque, pouvant se déplacer suivant cet axe, qui est porté par une des parties du véhicule, et un capteur reliant le support et cette partie, qui mesure l'effort entre le support et cette partie, ou le déplacement du support par rapport à cette partie. Un avantage du capteur de charge selon l'invention, est qu'il peut utiliser un capteur de mesure qui peut être simple et économique, comme un potentiomètre rotatif par exemple, pour mesurer le déplacement du support se déplaçant par la compression d'un moyen élastique sous l'effet de la charge reçue par la butée d'attaque, ce qui donne directement une valeur représentant cette charge sur la butée. Le capteur de charge selon l'invention peut de plus comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. En particulier, le support peut être un piston guidé à l'intérieur d'un cylindre. En variante, le support peut être un piston comportant un alésage axial qui reçoit un moyeu de guidage de ce piston. Selon un mode de réalisation, le capteur de mesure est un capteur d'effort. Selon un autre mode de réalisation, le capteur de mesure est un capteur de déplacement.The present invention is intended to avoid these disadvantages of the prior art, by providing a simple and effective means for estimating the load of a vehicle. It proposes for this purpose a load sensor intended to be mounted in series with an attacking stop of the suspension of a vehicle, for measuring the force applied on this abutment working along an axis to slow the movements of two parts of the vehicle. vehicle, characterized in that it comprises a support directly receiving the load of the abutment, which can move along this axis, which is carried by one of the vehicle parts, and a sensor connecting the support and this part, which measures the force between the support and this part, or the displacement of the support with respect to this part. An advantage of the load sensor according to the invention is that it can use a measuring sensor which can be simple and economical, such as a rotary potentiometer for example, to measure the displacement of the support moving by the compression of a means. elastic under the effect of the load received by the attack stop, which directly gives a value representing this load on the stop. The load sensor according to the invention may further comprise one or more of the following features, which may be combined with each other. In particular, the support may be a piston guided inside a cylinder. Alternatively, the support may be a piston having an axial bore which receives a guide hub of the piston. According to one embodiment, the measurement sensor is a force sensor. According to another embodiment, the measurement sensor is a displacement sensor.
Avantageusement, le capteur de charge comporte un moyen élastique de rappel recevant la charge, disposé entre le support et la partie du véhicule portant ce capteur de charge. Avantageusement, le capteur de déplacement est disposé sur le côté du support. Le capteur de déplacement peut comporter un axe rotatif, relié par une biellette ou par une tige transversale au support. L'invention a aussi pour objet un véhicule automobile comprenant un système d'estimation de la charge total comportant un capteur de charge monté en série avec une butée d'attaque de la suspension, permettant de mesurer la force appliquée sur cette butée pour freiner les mouvements de deux parties de ce véhicule, et un moyen d'information du conducteur sur le niveau de cette charge. Avantageusement, le capteur de charge comporte l'une quelconque des caractéristiques précédentes. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d'exemple et de manière non limitative, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est un schéma en coupe axiale d'une butée d'attaque qui prend appui directement sur un capteur de charge selon invention ; - la figure 2 est un schéma en coupe axiale d'un capteur de charge suivant une variante, qui est au repos ; - la figure 3 est un schéma de ce capteur qui est comprimé ; - la figure 4 et une vue en coupe axiale d'un exemple de capteur de charge selon invention ; et - la figure 5 et une vue extérieure de ce capteur de charge suivant une variante. La figure 1 présente une butée d'attaque 2 comportant un support métallique 6 fixé par sa face supérieure sur une première partie du véhicule, la caisse de ce véhicule ou un élément de suspension, et un bloc en élastomère 4 qui se trouve en dessous. Le bloc en élastomère 4 comprenant une symétrie de révolution autour d'un axe vertical, comporte une face inférieure prévue pour venir lors de la fin de course de la suspension, en appui sur un capteur de charge 10 centré sur ce bloc, qui est fixé sur la deuxième partie du véhicule. La butée d'attaque 2 freine la fin de course de la suspension, elle vient en particulier en appui sur le capteur de charge 10 quand le véhicule est fortement chargé, pour ajouter une raideur supplémentaire aux ressorts de suspension, notamment quand la masse de ce véhicule est proche de sa masse totale en charge « MTAC ». Le capteur de charge 10 comporte un corps creux 12 comprenant un cylindre intérieur dans lequel coulisse un piston 14 formant un support, pour le guider verticalement, et une base horizontale comprenant en dessous un centrage 18, pour prendre appui et se positionner sur la deuxième partie du véhicule. Un capteur d'effort 16 positionné entre le piston 14 et la base du corps creux 12, reçoit la force appliquée par la butée d'attaque 2 sur le piston, qui descend dans son guidage pour comprimer ce capteur comprenant un moyen élastique de rappel capable de supporter la charge maximum, ce qui génère un signal électrique dépendant de cette compression. Le signal électrique est envoyé à un calculateur non représenté, analysant ce signal pour estimer la masse du véhicule s'appliquant sur le train concerné.Advantageously, the load sensor comprises an elastic return means receiving the load, disposed between the support and the part of the vehicle carrying the load sensor. Advantageously, the displacement sensor is disposed on the side of the support. The displacement sensor may comprise a rotary axis, connected by a link or a rod transverse to the support. The invention also relates to a motor vehicle comprising a system for estimating the total load comprising a load sensor connected in series with a suspension stop of the suspension, for measuring the force applied on this stop to brake the movements of two parts of this vehicle, and a means of information of the driver on the level of this load. Advantageously, the charge sensor comprises any one of the preceding characteristics. The invention will be better understood and other features and advantages will appear more clearly on reading the following description given by way of example and in a nonlimiting manner, with reference to the appended drawings, in which: FIG. a diagram in axial section of a drive abutment which bears directly on a load sensor according to the invention; - Figure 2 is an axial sectional diagram of a load sensor according to a variant, which is at rest; FIG. 3 is a diagram of this sensor which is compressed; FIG. 4 and an axial sectional view of an exemplary charge sensor according to the invention; and - Figure 5 and an external view of this load sensor according to a variant. Figure 1 shows a driving abutment 2 comprising a metal support 6 fixed by its upper face on a first part of the vehicle, the body of the vehicle or a suspension element, and an elastomer block 4 which is underneath. The elastomer block 4 comprising a symmetry of revolution about a vertical axis, has a lower face provided to come at the end of travel of the suspension, resting on a load sensor 10 centered on this block, which is fixed on the second part of the vehicle. The attacking stop 2 brakes the end of travel of the suspension, it comes in particular bearing on the load sensor 10 when the vehicle is heavily loaded, to add additional stiffness to the suspension springs, especially when the mass of this vehicle is close to its total mass laden "MTAC". The load sensor 10 comprises a hollow body 12 comprising an inner cylinder in which slides a piston 14 forming a support, to guide it vertically, and a horizontal base comprising below a centering 18, to support and position itself on the second part of the vehicle. A force sensor 16 positioned between the piston 14 and the base of the hollow body 12, receives the force applied by the attacking abutment 2 on the piston, which descends in its guide to compress this sensor comprising an elastic return means capable of to support the maximum load, which generates an electrical signal depending on this compression. The electrical signal is sent to an unrepresented computer, analyzing this signal to estimate the mass of the vehicle applying to the train concerned.
On peut en particulier en l'appliquant sur le train arrière d'un véhicule utilitaire, pour une charge emportée suffisamment élevée permettant à la butée d'attaque 2 de venir en appui sur le capteur de charge 10, évaluer cette charge qui s'applique généralement en majeure partie sur l'arrière du véhicule.It can in particular by applying it on the rear axle of a commercial vehicle, for a sufficiently high load carried allowing the attacking stop 2 to bear on the load sensor 10, evaluate the load that applies usually for the most part on the rear of the vehicle.
On notera que la mesure par le capteur de charge 10 comprenant des frottements très réduits, donne sensiblement la valeur réelle de l'effort appliqué sur la butée d'attaque 2, indépendamment de l'hystérésis ou du fluage de l'élastomère 4 de cette butée, des frottements de la suspension du train concerné, ou des dispersions de fabrication de ce train. La figure 2 présente un capteur de charge 10 comprenant de la même manière un piston 14 coulissant dans un corps 12 fixé sur une base 22 liée à une des parties du véhicule. Le piston 14 peut soit recevoir l'appui de la butée d'attaque venant presser dessus, cette butée étant fixée sur l'autre partie du véhicule comme présenté figure 1, ou soit supporter cette butée qui est dans ce cas directement fixée dessus, et qui vient alors presser sur l'autre partie du véhicule. Un ressort hélicoïdal de rappel 20 de forte raideur prend appui d'un côté sur la base 22, et de l'autre sur le piston 14, pour exercer une force permanente de rappel de ce piston vers une position haute, afin de recevoir la force appliquée par la butée d'attaque, et de laisser le piston s'enfoncer de manière sensiblement linéaire en fonction de cette force. Une biellette 24 comporte des pivots à ses extrémités, l'un de ces pivots étant relié au piston 14, et l'autre à l'extrémité d'un bras rotatif 26 monté sur un axe rotatif d'un capteur de déplacement 28, comme un potentiomètre par exemple, qui est fixé sur la base 22.It will be noted that the measurement by the load sensor 10 comprising very reduced friction substantially gives the actual value of the force applied to the abutment 2, independently of the hysteresis or creep of the elastomer 4 of this stop, friction of the suspension of the train concerned, or manufacturing dispersions of this train. Figure 2 shows a load sensor 10 similarly comprising a piston 14 sliding in a body 12 fixed on a base 22 connected to one of the vehicle parts. The piston 14 can either receive the support of the abutment pressing on it, this abutment being fixed on the other part of the vehicle as shown in FIG. 1, or be able to support this abutment which is in this case directly fixed on it, and who then presses on the other part of the vehicle. A helical return spring 20 of high stiffness bears on one side on the base 22, and on the other on the piston 14, to exert a permanent restoring force of this piston to a high position, in order to receive the force applied by the abutment, and let the piston sink substantially linearly depending on this force. A link 24 has pivots at its ends, one of these pivots being connected to the piston 14, and the other at the end of a rotary arm 26 mounted on a rotary axis of a displacement sensor 28, as a potentiometer for example, which is fixed on the base 22.
De cette manière comme présenté figure 3, une force F appliquée par la butée d'attaque sur le piston 14 comprime le ressort de rappel 20 en fonction de l'intensité de cette force, en descendant ce piston d'une distance d. La biellette 24 transmet le mouvement de ce piston au bras rotatif 26 du capteur de déplacement 28, qui tourne d'un angle a, ce capteur émettant un signal dépendant de la force F. On obtient un signal représentant directement la force F appliquée par la butée d'attaque. La figure 4 présente un capteur de charge 10 comprenant un piston 14 qui est vers le haut en butée sur un épaulement intérieur 30 du cylindre formé par le corps 12. 2 99663 7 6 Comme précédemment, le piston 14 peut soit recevoir l'appui de la butée d'attaque venant presser dessus, ou soit supporter cette butée qui est alors directement fixée dessus. Le ressort de rappel 20 centré dans une gorge circulaire se trouvant en 5 dessous du piston 14, prend appui sur la base 22 qui est fixée sur une pièce intermédiaire 32 liée à la caisse du véhicule, ou à un élément de la suspension. La base 22 ainsi que la pièce intermédiaire 32 comportent un perçage central 34 qui constitue un passage d'air permettant les échanges avec l'air ambiant, afin de laisser libre les mouvements du piston 14. 10 Une tige transversale 36 perpendiculaire à l'axe du piston 14, et traversant le corps 12, est d'un côté ajustée dans un perçage transversal du piston 14, et de l'autre fixée à l'extrémité du bras rotatif 26 d'un capteur de déplacement 28 qui est fixé directement sur le côté extérieur de ce corps, afin de transmettre à ce capteur le mouvement du piston. 15 On obtient ainsi un capteur de charge 10 comprenant un capteur de déplacement 28 disposé sur le côté, qui peut être compact, avec notamment une hauteur réduite. La figure 5 présente en variante un capteur de charge similaire 10, comprenant un piston 14 comportant un alésage axial qui reçoit un moyeu de 20 guidage 40 se prolongeant vers le bas en traversant le ressort hélicoïdal de rappel 20, pour venir se fixer sur la base 22 formée par un tôle qui supporte aussi le capteur de déplacement 28. De cette manière le capteur de charge 10 est plus compacte avec un diamètre réduit, le moyeu de guidage 40 du piston 14 occupant un espace 25 intérieur, sans prendre de place à l'extérieur. La tige transversale 36 perpendiculaire à l'axe du piston 14, fixée au bras rotatif 26 du capteur de déplacement 28, et liée à ce piston afin de suivre son mouvement axial, ne doit dans cette variante plus traverser de corps du capteur de charge 10.In this way, as shown in FIG. 3, a force F applied by the attacking abutment on the piston 14 compresses the return spring 20 as a function of the intensity of this force, by lowering this piston by a distance d. The link 24 transmits the movement of this piston to the rotary arm 26 of the displacement sensor 28, which rotates by an angle α, this sensor emitting a signal depending on the force F. A signal is obtained directly representing the force F applied by the Attack stop. FIG. 4 shows a load sensor 10 comprising a piston 14 which is upwards in abutment with an inner shoulder 30 of the cylinder formed by the body 12. As previously, the piston 14 can either receive the support of the attacking abutment pressing on it, or being able to support this stop which is then directly fixed on it. The return spring 20 centered in a circular groove located below the piston 14, bears on the base 22 which is fixed on an intermediate piece 32 connected to the vehicle body, or to a suspension element. The base 22 and the intermediate piece 32 comprise a central bore 34 which constitutes an air passage allowing exchanges with the ambient air, in order to leave free the movements of the piston 14. A transverse rod 36 perpendicular to the axis of the piston 14, and passing through the body 12, is on one side fitted in a transverse bore of the piston 14, and the other attached to the end of the rotary arm 26 of a displacement sensor 28 which is fixed directly on the outer side of this body, in order to transmit to this sensor the movement of the piston. Thus, a load sensor 10 is provided comprising a displacement sensor 28 disposed on the side, which can be compact, in particular with a reduced height. FIG. 5 alternatively shows a similar load sensor 10, comprising a piston 14 having an axial bore which receives a guide hub 40 extending downwardly through the return coil spring 20, to be fixed on the base 22 in this way the load sensor 10 is more compact with a reduced diameter, the guide hub 40 of the piston 14 occupying an interior space, without taking up space in the housing. 'outside. The transverse rod 36 perpendicular to the axis of the piston 14, fixed to the rotary arm 26 of the displacement sensor 28, and connected to this piston in order to follow its axial movement, must in this variant no longer pass through the body of the load sensor 10 .
On notera que les capteurs de charge 10 selon l'invention peuvent être installés avec peu de modifications du véhicule, en prévoyant une petite hauteur disponible, soit sous la butée d'attaque, ou soit en face de cette butée sur la partie du véhicule où elle prend appui. On peut obtenir ainsi de manière simple et économique une estimation de la masse du véhicule sur le train roulant concerné, avec une précision 5 constante dans le temps, qui est avantageusement délivrée à un moyen d'information du conducteur sur le niveau de cette charge.Note that the load sensors 10 according to the invention can be installed with little modification of the vehicle, by providing a small height available, either under the attacking stop, or in front of this stop on the part of the vehicle where she takes support. In this way, an estimate of the mass of the vehicle on the undercarriage concerned can be obtained simply and economically, with a constant precision over time, which is advantageously delivered to a driver information means on the level of this load.