FR2493775A1

FR2493775A1 - Remote tyre pressure sensor for motor vehicle - has coupled coils mounted on car structure and wheel respectively, with latter actuated by pressure sensitive switch

Info

Publication number: FR2493775A1
Application number: FR8024137A
Authority: FR
Inventors: Guy Marouby
Original assignee: DBA SA
Current assignee: DBA SA
Priority date: 1980-11-13
Filing date: 1980-11-13
Publication date: 1982-05-14

Abstract

The sensor contains two transmission coils (15,16) mounted on the rim and connected via a switch (14) acted by the pressure inside the tyre. The signal from the switch (14) is transmitted from one coil (16) to one receiving coil (13) fixed on the car opposite the path of the transmission coil (16). The excitation is provided by an oscillator (24) connected to an emitting coil (11), fixed on the car opposite the other transmission coil's (15) path. The coils are mounted such that the distances between the emitting coil (11) and its transmission coil (15) and between the receiving coil (13) and its transmission coil (16) are both minimal for at least one angular position of the rim. The transmission is actuated by a tyre pressure responsive switch. This switch comprises a small, deformable cusp.

Description

L'invention concerne un système de détection de seuil de pression dans un pneumatique de véhicule, notamment un véhicule automobile et vise également tout véhicule équipé d'un tel système. The invention relates to a pressure threshold detection system in a vehicle tire, in particular a motor vehicle, and also relates to any vehicle equipped with such a system.

L'invention a plus particulièrement pour objet les rnoyens de transmission d'une information représentative du dégonflage de l'un des pneumatiques, entre ce dernier et le tableau de bord du véhicule. The subject of the invention is more particularly the means of transmitting information representative of the deflation of one of the tires, between the latter and the dashboard of the vehicle.

On a déjà imaginé d'associer à chaque roue d'un véhicule automobile un capteur de pression du type comportant un contacteur électrique susceptible de changer d'état lorsque la pression de gonflage du pneumatique de la roue tombe au-dessous d'un seuil prédéterminé considéré comme la valeur minimum admissible. Un tel capteur doit nécessairement être monté sur la jante de la roue ou sur la valve de gonflage pour pouvoir recevoir une information représentative de la pression de gonflage. It has already been imagined to associate with each wheel of a motor vehicle a pressure sensor of the type comprising an electrical contactor capable of changing state when the inflation pressure of the tire of the wheel falls below a predetermined threshold. considered the minimum allowable value. Such a sensor must necessarily be mounted on the rim of the wheel or on the inflation valve in order to be able to receive information representative of the inflation pressure.

I1 est donc nécessaire de prévoir en outre des moyens de transmission entre ce capteur de pression et le tableau de bord du véhicule. La difficulté provient du fait qu'on ne peut envisager sérieusement une liaison électrique directe entre le tableau de bord et le contacteur, sur un véhicule automobile de série, en raison du prix de revient élevé et de la relative vulnérabilité d'une telle liaison.On a déjà proposé un circuit comportant deux bobines de transmission montées sur la jante et susceptibles d'être connectées entre elles par l'intermédiaire du contacteur précité, ainsi qu'un aimant et une troisième bobine disposée sur une partie fixe du véhicule en regard de ladite jante et de telle façon qu'à un moment donné l'aimant soit en vis-à-vis de l'une des bobines portées par la jante tandis que la bobine fixe est en vis-à-vis de l'autre bobine portée par cette même jante. Ainsi, à chaque tour de roue, l'une des bobines de la jante enregistre une variation de flux à son passage devant l'aimant. Si l'interrupteur du capteur de pression est fermé, une impulsion se propage de l'une des bobines vers l'autre et cette impulsion crée à son tour une variation de flux dans la seconde bobine, laquelle est perçue par la bobine fixe installatée sur le véhicule.Un tel système ne peut donner de résultat très satisfaisant, principalement parce qu'il est difficile de placer un aimant de dimensions suffisantes à cet endroit du véhicule. Autrement dit, la variation de flux enregistrée par les bobines montées sur la jante est relativement faible de sorte que le signal, après avoir traversé successivement deux entrefers, est affecté d'un mauvais rapport signal/bruit. En outre, pour qu'un tel système fonctionne convenablement, les entrefers précités ne devraient pas dépasser 1 à 2 mm, ce qui est impossible à garantir dans le domaine de l'automobile où les tolérances de montage sont telles qu'aucun élément porté par le châssis ne saurait être placé à une distance aussi faible de la jante. I1 is therefore necessary to further provide means of transmission between this pressure sensor and the vehicle dashboard. The difficulty stems from the fact that one cannot seriously envisage a direct electrical connection between the dashboard and the contactor, on a serial motor vehicle, because of the high cost price and the relative vulnerability of such a connection. A circuit has already been proposed comprising two transmission coils mounted on the rim and capable of being connected to one another via the aforementioned contactor, as well as a magnet and a third coil disposed on a fixed part of the vehicle opposite said rim and in such a way that at a given moment the magnet is opposite one of the coils carried by the rim while the fixed coil is opposite the other carried coil by that same rim. Thus, at each wheel revolution, one of the coils of the rim registers a variation in flux as it passes in front of the magnet. If the pressure sensor switch is closed, a pulse propagates from one of the coils to the other and this pulse in turn creates a flow variation in the second coil, which is perceived by the fixed coil installed on Such a system cannot give very satisfactory results, mainly because it is difficult to place a magnet of sufficient dimensions at this point in the vehicle. In other words, the variation in flux recorded by the coils mounted on the rim is relatively small so that the signal, after having passed through two air gaps successively, is affected by a poor signal / noise ratio. In addition, for such a system to function properly, the aforementioned air gaps should not exceed 1 to 2 mm, which is impossible to guarantee in the automotive field where the mounting tolerances are such that no element carried by the chassis cannot be placed at such a short distance from the rim.

L'invention a principalement pour but de proposer un nouvel agencement pour transmettre l'information depuis la jante jusqu'au tableau de bord, qui ne présente pas les insuffisances décrites ci-dessus. The main object of the invention is to propose a new arrangement for transmitting information from the rim to the dashboard, which does not have the shortcomings described above.

Dans ce but, l'invention concerne essentiellement un système de détection d'un seuil de pression dans un pneumatique de véhicule, du type comportant deux bobines de transmission pour être montées sur une jante supportant ledit pneumatique et pour être connectées entre elles par l'intermédiaire d'un contacteur actionné par la pression de gonflage dudit pneumatique, des moyens de réception comprenant notamment une bobine réceptrice destinée à être installée sur ledit véhicule en regard du trajet rotatif de l'une desdites bobines de transmission et des moyens d'excitation, caractérisé en ce que lesdits moyens d'excitation comportent un oscillateur et une bobine émettrice connectée audit oscillateur pour recevoir le signal de sortie délivré par celui-ci, ladite bobine émettrice étant prévue pour être disposée sur ledit véhicule en regard du trajet rotatif de l'autre bobine de transmission en un emplacement tel que la distance entre cette bobine émettrice et une bobine de transmission d'une part et la distance entre la bobine réceptrice et l'autre bobine de transmission d'autre part, soient sensiblement minimales pour au moins une même position angulaire donnée de ladite jante. To this end, the invention essentially relates to a system for detecting a pressure threshold in a vehicle tire, of the type comprising two transmission coils to be mounted on a rim supporting said tire and to be connected together by the via a contactor actuated by the inflation pressure of said tire, reception means comprising in particular a take-up coil intended to be installed on said vehicle opposite the rotary path of one of said transmission coils and excitation means, characterized in that said excitation means comprise an oscillator and a transmitting coil connected to said oscillator to receive the output signal delivered by the latter, said transmitting coil being provided to be placed on said vehicle opposite the rotary path of the other transmission coil in a location such as the distance between this transmission coil and a transmission coil part and the distance between the receiving coil and the other transmission coil on the other hand, are substantially minimal for at least the same given angular position of said rim.

De préférence, les deux bobines de transmission sont logées côte à côte dans un même boîtier destiné à être fixé sur la jante, tandis que la bobine émettrice et la bobine réceptrice sont logées côté à côte dans un autre boîtier destiné à être fixé sur le véhicule, les bobines dans chaque boîtier étant écartées de la même distance. Preferably, the two transmission coils are housed side by side in a single housing intended to be fixed on the rim, while the emitting coil and the receiving coil are housed side by side in another housing intended to be fixed on the vehicle. , the coils in each housing being spaced the same distance.

L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celleci apparaîtront mieux à la lumière de la description qui va suivre de plusieurs systèmes de détection conformes au principe de l'invention, faite en référence aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels
- la figure 1 est un schéma de principe d'un mode de réalisation de l'invention
- la figure 2 est un schéma de principe d'un autre mode de réalisation de l'invention ; et
- la figure 3 est un schéma de principe d'un troisième mode de réalisation appliqué pour la surveillance des quatre roues d'un véhicule automobile.The invention will be better understood and other advantages of this will appear better in the light of the following description of several detection systems in accordance with the principle of the invention, made with reference to the accompanying non-limiting drawings in which
- Figure 1 is a block diagram of an embodiment of the invention
- Figure 2 is a block diagram of another embodiment of the invention; and
- Figure 3 is a block diagram of a third embodiment applied for monitoring the four wheels of a motor vehicle.

En se reportant à la figure 1, le système représenté comporte une bobine d'excitation 11 placée dans un boitier 12 à côté d'une bobine réceptrice 13. Le boitier 12 est placé sur le véhicule en un endroit aussi proche que possible de la jante (non représentée) sur laquelle est monté le pneumatique à contrôler. Cette jante est équipée d'un contacteur 14 ils actionné par la pression de gonflage du pneumatique et de deux bobines de transmission 15, 16 montées côte à côte dans un boi- tier 17. Il est à noter que, dans la représentation schématique de la figure 1, tous les éléments solidaires du véhicule sont à gauche d'un trait mixte vertical 19, tandis que tous les éléments solidaires de la roue sont à droite de ce même trait.Par conséquent, le boîtier 17 décrit un trajet circulaire lorsque le véhicule est en mouvement et le boitier 12 est bien entendu placé en regard de ce trajet rotatif. Referring to Figure 1, the system shown includes an excitation coil 11 placed in a housing 12 next to a receiving coil 13. The housing 12 is placed on the vehicle in a location as close as possible to the rim (not shown) on which the tire to be checked is mounted. This rim is fitted with a contactor 14 actuated by the inflation pressure of the tire and with two transmission coils 15, 16 mounted side by side in a housing 17. It should be noted that, in the schematic representation of the Figure 1, all the elements integral with the vehicle are to the left of a vertical mixed line 19, while all the elements integral with the wheel are to the right of this same line. Consequently, the housing 17 describes a circular path when the vehicle is in motion and the case 12 is of course placed opposite this rotary path.

L'écartement des bobines 11 et 13 dans le boitier 12 est sensiblement le même que celui des bobines 15 et 16 dans le boitier 17 et ce simple agencement suffit pour garantir que la distance entre la bobine émettric 1 1 et l'une des bobines de transmission 15 d'une part et la distance entre la bobine réceptrice 13 et l'autre bobine de transmission 16 d'aut
meme part soient sensiblement minimales pour mime position angulaire donnée de la jante. Dans ce mode de réalisation, cette position angulaire donnée est la position pour laquelle les boîtiers 12 et 17 sont face à face.The spacing of the coils 11 and 13 in the housing 12 is substantially the same as that of the coils 15 and 16 in the housing 17 and this simple arrangement is sufficient to guarantee that the distance between the emitting coil 1 1 and one of the coils transmission 15 on the one hand and the distance between the receiving coil 13 and the other transmission coil 16 aut
even share are substantially minimal for the same given angular position of the rim. In this embodiment, this given angular position is the position for which the housings 12 and 17 are face to face.

Dans le mode de réalisation de la figure 1, les bobines de transmission sont connectées en série avec l'interrupteur 14 de sorte que lorsque cet interrupteur est fermé, la bobine 15 est connectée pour pouvoir transmettre un signal à la bobine 16. Le contacteur 14 est mécaniquement actionné par une coupelle métallique souple 20, déformable, placée en un endroit de la roue pour être sensible, directement ou indirectement, à la pression de gonflage du pneumatique. Un tel organe de commande constitué par l'association d'une coupelle métallique et d'un contacteur peut être du type décrit dans une demande de brevet français No. 80-17286 déposée par la demanderesse.On retiendra seulement qu'il est conçu pour que le contacteur 14 soit ouvert lorsque la pression de gonflage est inférieure à une valeur de seuil considérée comme la valeur de pression de gonflage minimum admissible. In the embodiment of FIG. 1, the transmission coils are connected in series with the switch 14 so that when this switch is closed, the coil 15 is connected so as to be able to transmit a signal to the coil 16. The contactor 14 is mechanically actuated by a flexible metallic cup 20, deformable, placed at a location on the wheel to be sensitive, directly or indirectly, to the inflation pressure of the tire. Such a control member constituted by the association of a metal cup and a contactor may be of the type described in a French patent application No. 80-17286 filed by the applicant. It will only be noted that it is designed to that the contactor 14 is open when the inflation pressure is less than a threshold value considered to be the minimum admissible inflation pressure value.

La bobine réceptrice 13 est connectée à un circuit détecteur 21; par exemple à diode et condensateur, connu en soi, susceptible de délivrer une tension continue exploitable lorsque des signaux sont captés par la bobine 13. Le circuit détecteur 21 est lui-ineme connecté pour piloter un circuit de traitement et de signalisation 22 alimentant, par exemple, un voyant lumineux 23 monté sur le tableau de bord du véhicule. Le circuit 22 est de conception classique et peut comporter notamment un amplificateur si le signal délivré par le circuit détecteur est insuffisant pour alimenter directement le voyant lumineux 23 et aussi un inverseur (fonction logique NON) si on désire que le voyant lumineux ne ssallume que lorsque la pression de gonflage est ou devient insuffisante. The take-up coil 13 is connected to a detector circuit 21; for example with a diode and capacitor, known per se, capable of delivering a usable direct voltage when signals are picked up by the coil 13. The detector circuit 21 is itself connected to control a processing and signaling circuit 22 supplying, by example, an indicator light 23 mounted on the dashboard of the vehicle. The circuit 22 is of conventional design and may in particular include an amplifier if the signal delivered by the detector circuit is insufficient to directly supply the indicator light 23 and also an inverter (logic function NO) if it is desired that the indicator light only lights up when the inflation pressure is or becomes insufficient.

Selon une caractéristique importante de l'invention, un oscillateur 24 est connecté aux bornes de la bobine émettrice 11, ltoscillateur et cette bobine constituant les moyens d'excitation précités. La fréquence caractéristique de cet oscillateur n'est pas critique et on a constaté des résultats satisfaisants avec une fréquence de fonctionnement comprise en 10 kHz et 100 kHz. De préférence, on utilisera un oscillateur accordé sur une fréquence comprise entre 30 kHz et 80 kHz. L'amplitude du signal délivré par 1' oscillateur peut être comprise entre 5 et 12 volts crête à crête. Il est avantageux de se limiter à des valeurs d'amplitude de cet ordre pour pouvoir alimenter l'oscillateur par la batterie d'accumulateurs du véhicule. According to an important characteristic of the invention, an oscillator 24 is connected to the terminals of the transmitting coil 11, the oscillator and this coil constituting the aforementioned excitation means. The characteristic frequency of this oscillator is not critical and satisfactory results have been found with an operating frequency of 10 kHz and 100 kHz. Preferably, an oscillator tuned to a frequency between 30 kHz and 80 kHz will be used. The amplitude of the signal delivered by the oscillator can be between 5 and 12 volts peak to peak. It is advantageous to limit oneself to amplitude values of this order in order to be able to supply the oscillator with the vehicle's storage battery.

Chaque bobine précitée est avantageusement associée à un circuit magnétique en ferrite, notamment un pot en ferrite classique. Ces pots en ferrite renfermant les bobines sont de préférence inclus dans leur boitier 12 ou 17 respectif au moyen d'un matériau isolant, tel que par exemple une résine synthétique. Each aforementioned coil is advantageously associated with a magnetic ferrite circuit, in particular a conventional ferrite pot. These ferrite pots containing the coils are preferably included in their respective casing 12 or 17 by means of an insulating material, such as for example a synthetic resin.

Le fonctionnement du système de détection qui vient d'être décrit est des plus simples. Lorsque les boîtiers 12 et 17 sont face à face, tout se passe comme si on disposait de deux transformateurs constitués respectivement par les bobines 11 et 15 et par les bobines 13 et 16. The operation of the detection system which has just been described is very simple. When the boxes 12 and 17 are face to face, everything happens as if there were two transformers constituted respectively by the coils 11 and 15 and by the coils 13 and 16.

La bobine 1 1 peut être considérée comme un primaire puisqu' elle reçoit le signal délivré par ltoscillateur 24. En revanche, la bobine 16 de 1 'autre transformateur pourra constituer à son tour un primaire pour la bobine 13, à condition d'être alimentée par la bobine 15, c'est-àdire à condition que le contacteur 14 soit fermé. Par conséquent, lorsque la pression de gonflage est supérieure au seuil minimum déterminé par les caractéristiques mécaniques de la coupelle métallique 20, le contacteur 14 est fermé et la bobine 13 reçoit à chaque tour de roue, un train d'impulsionsen provenance de l'oscillateur.24, ces impulsions étant transmises par l'intermédiaire des deux bobines de transmission 15 et 16 solidaires de la jante.Ce train d'impulsio est détecté par le circuit détecteur 21 et le signal délivré par ce circuit permet de maintenir le circuit 22 et le voyant lumineux 23 dans un état déterminé. Par exemple, la conception du circuit 22 pourra être telle que la lampe 23 soit maintenue éteinte lorsqu 'un signal est présent à la sortie du circuit détecteur 21. On pourra bien entendu choisir la solution inverse.The coil 11 may be considered as a primary since it receives the signal delivered by the oscillator 24. On the other hand, the coil 16 of the other transformer may in turn constitute a primary for the coil 13, provided that it is supplied by the coil 15, that is to say on condition that the contactor 14 is closed. Consequently, when the inflation pressure is greater than the minimum threshold determined by the mechanical characteristics of the metal cup 20, the contactor 14 is closed and the coil 13 receives, at each revolution of the wheel, a train of pulses coming from the oscillator. .24, these pulses being transmitted via the two transmission coils 15 and 16 integral with the rim. This pulse train is detected by the detector circuit 21 and the signal delivered by this circuit makes it possible to maintain the circuit 22 and the indicator light 23 in a determined state. For example, the design of the circuit 22 could be such that the lamp 23 is kept off when a signal is present at the output of the detector circuit 21. We can of course choose the opposite solution.

La figure 2 représente une variante du système de détection de la figure 1 et les éléments analogues portent lesychiffres de référence
Ce système diffère du premier en ce que la bobine 15 est normalement connectée en permanence aux bornes de la bobine 16 et que le contacteur 14 est branché pour court-circuiter les deux bobines 15 et 16 lorsqu'il est fermé. Dans ces conditions, aucun signal ne sera transmis. à la bobine 13 tant que la pression de gonflage du pneumatique est suffisante.FIG. 2 represents a variant of the detection system of FIG. 1 and the similar elements bear the reference numbers
This system differs from the first in that the coil 15 is normally permanently connected to the terminals of the coil 16 and that the contactor 14 is connected to short-circuit the two coils 15 and 16 when it is closed. Under these conditions, no signal will be transmitted. to the reel 13 as long as the inflation pressure of the tire is sufficient.

En revanche, dès que cette pression tombe en dessous du seuil prédéterminé précité, le contacteur 14 s'ouvre et la bobine 15 peut alors alimenter normalement la bobine 16. Le circuit détecteur 21 reçoit donc des impulsions en provenance de la bobine 13 et délivre une tension de commande continue à l'entrée du circuit 22a. Ce dernier est analogue au circuit 22 mais n'a pas de besoin de comporter d'inverseur.On the other hand, as soon as this pressure falls below the aforementioned predetermined threshold, the contactor 14 opens and the coil 15 can then supply the coil 16 normally. The detector circuit 21 therefore receives pulses from the coil 13 and delivers a continuous control voltage at the input of circuit 22a. The latter is analogous to circuit 22 but does not need to include an inverter.

Sur la figure 3, on a représenté l'ensemble des éléments nécessaires pour la surveillance des quatre roues d'un véhicule automobile. In Figure 3, there is shown all the elements necessary for monitoring the four wheels of a motor vehicle.

Bien entendu, on prévoit quatre boîtiers 12 identiques disposés en regard de chaque jante et quatre boîtiers 17 renfermant chacun deux bobines de transmission. L'interconnection des bobines 15 et 16 et du contacteur 14 est du même type que sur la figure 2. Un seul oscillateur 24 est nécessaire pour alimenter lesqutre bobines 11. En ce qui concerne les circuits associés aux bobines réceptrices 13, on peut prévoir quatre circuits détecteurs 21 dont les sorties sont connectées à quatre entrées d'un circuit de traitement et de signalisation 22b. Ce dernier a, comme précédemment, sa sortie connectée au voyant lumineux 23. Le circuit 22b peut comporter une porte OU à quatre entrées reliées respectivement aux sorties des quatre circuits détecteurs 21. Ainsi, le dégonflage de l'un quelconque des pneumatiques sera signalé au conducteur par un seul voyant lumineux. Il serait aussi possible de prévoir quatre voyants lumineux distincts en remplaçant le circuit 22b par quatre circuits 22a, la porte OU précitée étant supprimée.Of course, four identical boxes 12 are provided which are arranged opposite each rim and four boxes 17 each containing two transmission coils. The interconnection of the coils 15 and 16 and of the contactor 14 is of the same type as in FIG. 2. A single oscillator 24 is necessary to power the four coils 11. With regard to the circuits associated with the receiving coils 13, four can be provided detector circuits 21, the outputs of which are connected to four inputs of a processing and signaling circuit 22b. The latter has, as previously, its output connected to the indicator light 23. The circuit 22b may include an OR gate with four inputs connected respectively to the outputs of the four detector circuits 21. Thus, the deflation of any one of the tires will be reported to the driver by a single indicator light. It would also be possible to provide four separate indicator lights by replacing the circuit 22b with four circuits 22a, the aforementioned OR gate being deleted.

Bien entendu, l'invention n' est pas limitée autmod de réalisation qui viennent d'être décrits mais comprend tous les équivalents techniques des moyens mis en jeu si ceux-ci le sont dans le cadre des revendications qui suivent. Of course, the invention is not limited to the embodiments which have just been described but includes all the technical equivalents of the means involved if these are in the context of the claims which follow.

Claims

1. A system for detecting a pressure threshold in a vehicle tire, of the type comprising two transmission coils (15, 16) to be mounted on a rim supporting said tire and to be connected to one another by means of a contactor (14) actuated by the inflation pressure of said tire, reception means (13, 21, 22, 23) comprising in particular a take-up coil (13) intended to be installed on said vehicle opposite the rotary path of the one of said transmission coils (16) and excitation means, characterized in that said excitation means comprise an oscillator (24) and a transmitting coil (11) connected to said oscillator to receive the output signal delivered by it ci, said transmitting coil (11) being provided to be placed on said vehicle opposite the rotary path of the other transmitting coil (15) at a location such that the distance between this transmitting coil and a transmitting coil ssion on the one hand and the distance between the receiving coil and the other transmission coil on the other hand are substantially minimal for at least the same given angular position of said rim.

2. Detection system according to claim 1, characterized in that the two transmission coils (15, 16) are housed side by side in the same housing (17) while said transmitting coil (11) and said receiving coil (13 ) are housed side by side in ur; another housing (12) with a spacing substantially equal to that of said transmission coils in their own housing.

3. Detection system according to one of the preceding claims, characterized in that at least one and preferably each aforementioned coil is associated with a ferrite magnetic circuit, in particular a ferrite pot.

4. Detection system according to claim 3, characterized in that the coils and their magnetic circuits in ferritRrespectives are included in their respective housings (12, 17) by means of an insulating material such as for example a synthetic resin.

5. Detection system according to one of the preceding claims, characterized in that said oscillator (24) is tuned to a frequency between 10 kHz and 100 kHz, and preferably between 30 kHz and 80 kHz.

6. Detection system according to any one of the preceding claims, characterized in that the amplitude of the signal delivered by said oscillator (24) is between 5 and 12 volts peak to peak.

7. Detection system according to one of the preceding claims, characterized in that said reception means comprise a detection circuit (21) with diode and capacitor, known per se, connected to the terminals of said take-up coil (13).

8. Motor vehicle characterized in that it is equipped with a pressure threshold detection system according to one of the preceding claims, for at least one of its wheels.