Des capteurs pour contrôler la pression des pneumatiques

Dans le sillage de l'affaire Ford-Firestone, la législation et les constructeurs permettent aux systèmes de surveillance de pression des pneus de devenir un équipement de sécurité incontournable.

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Des capteurs pour contrôler la pression des pneumatiques
Le 9 août 2000, Bridgestone annonce le rappel de 6,55 millions de pneus fabriqués aux Etats-Unis. Le sous-gonflage, cumulé à des défauts de conception, a provoqué de nombreuses explosions de pneumatiques, touchant principalement des 4 x 4 Ford Explorer. Accidents qui auraient fait 174 victimes, selon la dernière estimation de la National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA), l'autorité américaine de sécurité de l'automobile. Visiblement décidé à réagir rapidement et fermement, le Congrès américain approuve dès le 11 octobre un texte de loi sur la sécurité de l'automobile, le Tread Act (Transportation Recall Enhancement, Accountability and Documentation), signé par Bill Clinton le 1er novembre. Ce texte prévoit, entre autres, que, à partir de 2003 tous les nouveaux véhicules vendus sur le sol américain devront disposer d'un système d'alerte en cas de sous-pression significative d'un des pneus. La balle est dans le camp de la Society of Automotive Engineers (SAE), qui, à la demande de la NHTSA, devrait émettre au cours de ce mois une proposition précisant les caractéristiques de ces dispositifs de sécurité. Mais les différents acteurs n'ont pas attendu la législation pour se lancer sur ce marché désormais voué à exploser. L'allemand Beru (partenaire d'Audi, de Mercedes, de Porsche) et l'américain Schrader Electronics (General Motors, DaimlerChrysler et PSA), qui ont déjà chacun un capteur de pression sur le marché, ont du souci à se faire : à l'instar de TRW Automotive Electronics, les projets concurrents fleurissent de toutes parts. La valve sert de support au capteur Le principe de base est simple : un capteur, de la taille d'un briquet, est fixé sur la valve, à l'intérieur du pneu. Les informations de pression (et parfois de température) et d'identification du pneu émetteur sont numérisées et transmises par radiofréquence à l'unité centrale d'habitacle du véhicule (qui gère également lève-vitre, essuie-glace, ABS, etc.). Après décodage et analyse du signal, une information visuelle (et parfois sonore) est apportée au conducteur, via un écran situé sur la planche de bord (ou sous le rétroviseur, comme c'est le cas pour Johnson Controls Inc.). Selon le degré d'équipement du véhicule, le message peut fournir différents grades d'alerte (fuite lente, fuite importante, crevaison), et parfois afficher la valeur de la pression mesurée dans chaque pneu. Mais tous rivalisent aujourd' hui d'originalité pour tirer leur épingle du jeu. Siemens travaille, par exemple, sur un système " confidentiel " de détection automatique de la position de la roue. Ainsi, interchanger la position de deux roues ne fausserait pas pour autant les résultats. Leur capteur, capable de détecter des variations de l'ordre de 50 millibars, en est pour l'heure au stade du prototype. Sa production devrait atteindre 2 millions de pièces par an à la mi-2002, et progresser jusqu'à 10 à 15 millions à l'horizon 2005. " Une seconde génération, qui pourrait voir le jour en 2004, est déjà en phase de recherche-développement ", signale François Langevin, responsable du marketing chez Siemens. " Ce système sera plus petit, meilleur marché, et surtout aura des fonctionnalités supplémentaires, comme la détection de l'usure des pneus. " Un système d'alerte via un téléphone bluetooh Nokian Tyre, le fabricant de pneus finlandais, innove lui aussi. Associé à ses compatriotes Nokia, et VTI Hamlin (spécialiste des microcapteurs en silicium), il propose un système d'alerte par... téléphone. En clair : votre pneu vous appellera sur votre portable - via une liaison bluetooth - pour vous prévenir qu'il se sent légèrement dégonflé ! Nokian Tyres prévoit de commercialiser son dispositif courant 2002. Mais le système le plus astucieux reste celui de l'américain Cycloid Co. " Aux Etats-Unis, les pneus représentent le second poste de dépenses de fonctionnement dans l'industrie des transports par camion ", souligne Merv Carse, président de Cycloid. " Il y avait manifestement un potentiel pour le développement d'un système de maintenance automatique des pneus, que nous adaptons aujourd'hui à l'automobile. " L'AutoPump de Cycloid ne se contente en effet pas de mesurer la pression, il regonfle lui-même le pneu. L'opération s'effectue grâce à un compresseur à inertie " de la taille d'un palet de hockey ", fixé à la jante, juste derrière le centre de l'enjoliveur. En cas de perte significative (2 à 4 psi), le compresseur utilise l'énergie de rotation de la roue pour regonfler le pneu jusqu'à la valeur présélectionnée, via un tuyau relié à la valve. Lors-que la roue est à l'arrêt ou que le seuil de pression est atteint, le compresseur stoppe le gonflage automatiquement. Ce système est également couplé à un dispositif d'information du conducteur, qui peut ainsi prendre conscience d'un éventuel problème de pneumatique. Un capteur soumis à des conditions extrêmes " L'AutoPump est en phase finale de développement, explique Merv Carse. Mais nous serons en pleine production au plus tard en 2002, et nos volumes devraient très rapidement atteindre les millions de pièces par an. " Intéressé lui aussi par ce type de système, Michelin s'est associé avec Wabco Vehicle Control afin d'étudier un dispositif capable d'ajuster automatiquement la pression de son système de roulage à plat, le Pax System. " Nous sommes en phase de développement, il faudra encore attendre avant que de tels équipements soient commercialisés ", précise lui-aussi Jacques Berbey, responsable de la gestion de la pression chez Michelin. La mise en place des systèmes de surveillance de la pression est en effet très délicate. Tout d'abord, par les conditions extrêmes auxquelles les capteurs sont soumis à l'intérieur des pneus - température qui peut avoisiner les 100 °C, air pollué par les huiles, les résidus de caoutchouc, les poussières. Sans compter les accélérations, jusqu'à 900 G. Le tout devant avoir une durée de vie de dix ans, soit environ 200 000 kilomètres, sans intervention. " Quelques progrès techniques restent à faire ", si l'on en croit l'un des observateurs de ces évolutions. Ensuite, il ne suffit pas de mesurer la pression. Il faut analyser les mesures de façon à fournir une information pertinente et fiable au conducteur (voir encadré). Enfin, les équipementiers se heurtent au problème du coût. " Les constructeurs, qui les installent en première monte, exigent un plafond du prix de revient d'environ 500 francs pour les système d'entrée de gamme. C'est un objectif avec lequel les équipementiers sont encore mal à l'aise ", témoigne ce même observateur. Sous l'élan de la législation et la volonté affichée des constructeurs, les systèmes de contrôle de la pression des pneus tendent pourtant à se généraliser. Apparus il y a déjà de nombreuses années en option sur des modèles de haut de gamme (Porsche, Chevrolet...), on les voit aujourd'hui équiper en série des véhicules comme la Peugeot 607, la Laguna II, la C5 et la future Vel Satis. Une explosion qui devrait les amener à envahir une grande partie des véhicules, bien plus rapidement que ne l'ont fait l'ABS ou l'airbag.
Pierre-Yves Bocquet

Trop de véhicules sous gonflés Selon les chiffres de l'Association des sociétés françaises d'autoroute (Asfa), un accident mortel sur douze et un accident matériel sur dix seraient dus à un problème de pneu. " Sur autoroute, 30 % des véhicules contrôlés ont au moins 0,5 bar de sous-pression ", déplore Jacques Boussuge, de l'Asfa. Un chiffre confirmé par les campagnes " Faites le plein d'air " effectuées par Michelin chaque année sur les autoroutes françaises. " Un tiers des véhicules contrôlés sont correctement gonflés, un tiers ont au moins un pneu sous-gonflé, sans qu'il y ait risque immédiat, et un tiers ont au moins un pneu dangereusement sous-gonflé, entraînant une situation de risque immédiat ", précise Jacques Berbey, responsable de la gestion de la pression chez Michelin. Les constructeurs préconisent de contrôler la pression des pneus, à froid, une fois par mois. Donner de l'intelligence aux mesures Un pneu peut être soumis à de très fortes variations de température, de charge et d'utilisation. Dans ces conditions, comment analyser avec pertinence les informations fournies par les capteurs ? " Nous ne voulions pas d'un simple système de détection des crevaisons ", affirme-t-on chez Renault. C'est pourquoi le constructeur s'est associé à Michelin, qui, fort de sa connaissance du comportement des pneumatiques, a développé un logiciel de traitement des données plus fin. Le système utilise les mesures fournies par les capteurs, mais pas seulement. La vitesse pourra être fournie par le système ABS, de même que la température extérieure sera fournie par le calculateur de climatisation. Centralisées au niveau de l'unité centrale d'habitacle grâce au multiplexage, ces données s'ajouteront aux mesures de pression pour affiner l'analyse de l'état du pneu.

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