Mesure des forces et des moments à chaque roue lors du freinage et de la prise de virage
En bref
Une roue dynamométrique remplace le centre de roue et mesure la force longitudinale, latérale et verticale de cette roue, le moment de carrossage, le couple de roue et le couple de braquage, chacun sous forme de signal indépendant, ainsi que l’angle de roue, la vitesse de roue et les accélérations en X et en Z. Les signaux sont numérisés sur la roue, en sortent par un collecteur tournant ou par télémesure, et le boîtier d’interface CT3 les exprime dans les axes du véhicule en temps réel. Avec une roue dynamométrique par roue, un essai de freinage, un changement de voie ou un virage serré se lit roue par roue.
- 6
- signaux d’effort indépendants par roue
- 25 à 700 kN
- capacité en force radiale, séries LW et LW-2T
- 0,17°
- résolution angulaire de l’angle de roue, versions à collecteur tournant
Six efforts à la roue
Les forces longitudinales, le long du véhicule, servent à l’analyse de l’accélération, du freinage et de la consommation de carburant. Les forces latérales, en travers du véhicule, servent à la prise de virage, à la tenue de route et à la stabilité. Les forces verticales, dues à la gravité et au sol, servent au confort de conduite, aux vibrations et au contact avec la route. Les trois moments, roulis, tangage et lacet, montrent comment la suspension réagit aux virages, aux accélérations et aux conditions de la route.
Tous ces efforts parviennent au véhicule par ses roues, sur une pièce qui tourne et qui braque. Le capteur mesure les six composantes au centre de roue, séparément les unes des autres, et le boîtier d’interface les exprime dans les axes du véhicule avec l’angle de roue à chaque instant.
Instrumentation
| Transducteur | Série LW, ponts de jauges de déformation à quatre branches, un signal indépendant par composante |
|---|---|
| Capacité, radiale | 25 à 700 kN · 50 kN sur la LW50 et 65 kN sur la LW65 pour voitures particulières et SUV |
| Non-linéarité | ≤ 0,2 % PE sur Fx, Fy, Fz et My (LW65) · sensibilité transversale après correction ≤ 0,4 % PE |
| Également mesurées | angle de roue avec une résolution de 0,17°, vitesse de roue, accélérations X et Z |
| Montage | entre un adaptateur de moyeu et un adaptateur de jante conçus pour le véhicule ; le stator maintenu par une tige de maintien, ou par le dispositif de correction d’angle du stator sur les roues directrices |
| Transmission du signal | collecteur tournant avec amplificateur tournant, ou télémesure ; interchangeables sur le même transducteur |
| Boîte d’interface | CT3 : transformation de coordonnées et correction de la diaphonie en temps réel, sorties analogiques, CAN 2,0, CAN FD et Ethernet, EtherCAT avec un module d’extension |
| Environnement | étanche, compensé en température, −40 à 125 °C ; IP67 sur la LW65 |
Procédure
- 01
Monter le transducteur à la place du centre de roue
Le transducteur se monte entre un adaptateur de moyeu et un adaptateur de jante conçus pour le véhicule.
Roues dynamométriques de la série LW - 02
Maintenir le stator
Sur une roue directrice, le dispositif de correction d’angle du stator corrige l’angle de roue en temps réel, de sorte que les efforts sont résolus avec le bon angle.
Maintien du stator et correction d’angle - 03
Résoudre les efforts dans la boîte d’interface
Le boîtier CT3 effectue la transformation de coordonnées et la compensation de la diaphonie en temps réel, avec des sorties analogique, CAN et Ethernet.
- 04
Ajouter l’angle de dérive si nécessaire
Le capteur optique TrueSlip, monté sur une roue ou sur la caisse, fournit l’angle de dérive sur le bus CAN. Il peut être monté au sein de l’ensemble roue dynamométrique.
Capteur d’angle de dérive TrueSlip
Double changement de voie sur un camion de classe 8
Le même montage enregistre les essais de freinage, les changements de voie, les virages serrés et la conduite normale. Dans cet essai de réception sur un camion de classe 8, la roue avant droite est équipée d’une LW-2T-100K. La force latérale augmente lorsque le camion quitte sa voie, s’inverse lorsqu’il y revient, et le graphique fait apparaître une surcorrection à la fin de la manœuvre ; la force verticale est enregistrée en parallèle.
Utilisation des données
Les données de forces de roue sont utilisées dans les travaux sur les pneumatiques, les freins, la suspension, le confort, l’aérodynamique, le groupe motopropulseur et les modèles de dynamique du véhicule, ainsi que pour comparer les véhicules entre eux. Sur les véhicules électriques, elles servent aux travaux d’efficacité et alimentent le développement des fonctions de sécurité et de contrôle ainsi que celui de la conduite autonome.
Résultat
Trois forces, trois moments, la vitesse et l’angle de chaque roue, dans les axes du véhicule, enregistrés tout au long de la manœuvre. Chaque comportement du véhicule, du freinage au virage, se lit dans les efforts aux roues qui le produisent.
Questions fréquentes
Que mesure une roue dynamométrique lors d’un essai de dynamique du véhicule ?
La force longitudinale, latérale et verticale à la roue, le moment de carrossage, le couple de roue et le couple de braquage, chacun comme un signal indépendant, avec l’angle de roue, la vitesse de roue et l’accélération en X et en Z.
Comment mesure-t-on l’angle de dérive lors d’un essai de tenue de route ?
Avec le capteur optique TrueSlip, monté sur une roue ou sur la carrosserie. Il peut être monté dans l’ensemble roue dynamométrique et délivre l’angle sur le bus CAN.
Peut-on mesurer les forces aux roues sur une piste mouillée ?
Oui. Les roues dynamométriques sont étanches et compensées en température, et la LW65 est classée IP67.
Comment les signaux passent-ils d’une roue en rotation à l’enregistreur de données ?
Ils sont numérisés sur la roue, en sortent par un collecteur tournant ou une liaison de télémesure, et parviennent au boîtier d’interface CT3, qui effectue la transformation de coordonnées et la compensation de la diaphonie en temps réel, avec des sorties analogiques, CAN 2,0, CAN FD et Ethernet, et EtherCAT avec un module d’extension.
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