Notre nouvelle gamme de Capteurs de Vitesse de Roue NTN-SNR propose en ce début d année 2017, sur le marché de la Rechange Indépendante, une nouvelle gamme de capteurs de vitesse de roue, tout juste 20 ans après la production en série du premier roulement de roue instrumenté ASB (Active Sensor Bearing) à l usine de Seynod en Haute-Savoie. 1
Les Technologies de Capteurs de Vitesse Les différents types de capteurs de vitesse Deux grands types de capteurs de vitesse Capteurs passifs Capteurs actifs qui équipent aujourd hui la majorité des nouveaux véhicules. CAPTEUR PASSIF Capteur passif inductif CAPTEUR ACTIF Capteur actif à effet hall Capteur actif à effet hall avec codeur magnétique Capteur actif magnéto-résistif 2
Caractéristiques des différents types de technologies Type de capteur Roue dentée codeur magnétique Détection de vitesse dès 0km/h Détection du sens de rotation Fiabilité du signal avec un entrefer important Capteur passif Capteur actif à effet hall Capteur actif à effet hall avec bague codeuse magnétique Capteur actif magnéto-résistif L utilisation d un codeur magnétique permet de réduire l encombrement de l ensemble (suppression du bobinage du capteur de vitesse et suppression de la roue dentée). Le capteur Magnéto résistif apporte une meilleure précision pour la mesure de vitesse et augmente la fiabilité du signal transmit 3
CAPTEUR PASSIF Les principes de fonctionnement détaillés Le principe de fonctionnement se base sur l induction. Le capteur est constitué d une bobine enroulée autour d un noyau magnétique et d un aiment permanent. En rotation, la denture de la roue génère un champ magnétique. Ce champ magnétique induit une tension sinusoïdale proportionnelle à la vitesse de variation détectée par le capteur. L amplitude et la fréquence du courant donnent donc la vitesse de rotation de la roue. CAPTEUR ACTIF À EFFET HALL Le capteur est composé d un semi-conducteur couplé à un circuit électronique. Un champ électrique est émis par le capteur perpendiculairement au champ magnétique produit par la roue dentée. Il en résulte la production d un courant alternatif. La partie électronique du capteur converti le signal analogique du courant en signal numérique. 4
CAPTEUR ACTIF À EFFET HALL AVEC CODEUR MAGNÉTIQUE Le capteur utilise toujours le principe de hall. La roue dentée est remplacée par un codeur magnétique. Le champ magnétique est produit par le changement de polarité des différentes sections de la bague. Cette technologie permet de supprimer l aiment permanant que contient le capteur. CAPTEUR ACTIF MAGNÉTO-RÉSISTIF Cette technologie de capteurs se base sur le changement de résistance électrique d un matériau ferromagnétique en fonction du champ magnétique appliqué. Les capteurs actifs sont majoritairement utilisés en face d un codeur magnétique (situé sur le roulement de roue) : technologie ASB. Certains capteurs actifs sont également utilisés avec une roue dentée. Les capteurs passifs sont utilisés uniquement en face de roues dentées. 5
Composition d un capteur de vitesse de roues CAPTEUR PASSIF, POUR LES ROUES DENTÉES PRINCIPE DE L INDUCTION CAPTEUR ACTIF, POUR LES ROUES DENTÉES OU LES CODEURS MAGNÉTIQUES Câble, connexion au véhicule Attache sur le véhicule Câble, connexion au véhicule Attache sur le véhicule Corps du capteur Corps du capteur Bobinage Aimant permanent Plaques ferromagnétiques Aimant permanent Puce semi conductrice 6
Câble, connexion au véhicule : Il y a deux types de capteurs. Les capteurs avec câble et les capteurs sans câbles. Dans ce dernier cas le câble est intégré au véhicule et doit être connecté au capteur. Attache sur le véhicule : Il existe différents types de fixations. Ici on vient visser le capteur sur le véhicule. Pour les roulements avec capot capteur intégré on vient clipser le capteur dans ce capot. Corps du capteur : Le corps est en plastique injecté, dans certain cas il peut comporter de l acier inoxydable. Aiment permanent : Il est essentiel au fonctionnement des capteurs passifs. Les capteurs actifs utilisant une roue dentée en comporte également un. Plaques ferromagnétiques : Elles génèrent un champ magnétique pour les capteurs passifs. Bobinage : Un courant circule dans le bobinage, uniquement pour les capteurs passifs. Puce semi conductrice : Cette puce est le composant principal des capteurs actifs, aussi appelé «élément sensible». 7
Les fonctions du capteur de vitesse Le capteur de vitesse est un élément essentiel au fonctionnement de nombreux systèmes embarqués. Le capteur lit la vitesse de rotation de la roue sur une bague magnétique ou la roue dentée située sur le roulement. ABS (Anti-lock braking system) : Permet d éviter le blocage des roues en cas de freinage brutal et de réduire la distance de freinage tout en gardant le contrôle de la direction. Navigation Même dans un tunnel sans signal satellite, le system ASB permet de calculer votre position sur la carte. ESP (Electronic Stability Program) : Permet au véhicule de garder sa trajectoire en cas de perte d adhérence des pneus sur la route. Aide au démarrage en côte Permet au véhicule de ne pas reculer lors du démarrage en côte. ASR (Anti-Slip Regulation) : Permet de réguler l accélération pour éviter la perte d adhérence des roues motrices. Vitesse : Permet au calculateur d interpréter et d afficher la vitesse précise du véhicule. ACC Permet au véhicule lors de l utilisation du régulateur de vitesse d ajuster la vitesse du véhicule afin de garder une distance de sécurité avec le véhicule qui le précède. Park Assist Permet au véhicule de se garer sans intervention du conducteur sur le volant. Sur les véhicules récents les capteurs de vitesse de roues transmettent l information de vitesse à de nombreux autres systèmes pour le contrôle dynamique du véhicule, ainsi qu à une multitude de fonctions annexes. 8
Lancement de la gamme capteurs : La gamme NTN-SNR NTN-SNR, en 1997 déposait le brevet de la technologie de l ASB : 20 ans plus tard, leader du roulement de roues, NTN-SNR étoffe son offre en lançant sa gamme de capteurs de vitesse. Cette gamme a été validée grâce à nos bancs de test (résistance thermique, étanchéité, test vibratoire et de résistance mécanique). Un contrôle 100% est effectué sur les lignes de fabrication. NTN-SNR, co-developpeur du couple capteur/codeur avec les constructeurs automobiles, maîtrise toutes les technologies associées. NTN-SNR sera le premier fabricant de roulements de roues à lancer une gamme de capteurs de vitesse qui comporte 214 références. 140 autres nouveaux capteurs seront lancés courant 2017. Notre gamme est composée à 63% de capteurs actifs et à 37% de capteurs passifs. Ces capteurs se montent sur plus de 6 300 modèles de véhicules. Aujourd hui, tous les nouveaux véhicules utilisent des capteurs actifs, la technologie des capteurs passif a été utilisée jusqu à peu de temps. Dans notre gamme l application la plus ancienne de capteur passif date de 1983, la plus récente de 2010. Pour le capteur actif l application la plus ancienne date de 1993 et la plus récente de 2016. 9
Le remplacement des capteurs de vitesse Suivant les modèles un véhicule comporte deux ou quatre capteurs de vitesse de roues. Le capteur de vitesse de roues n est pas une pièce d usure, toutefois une défaillance peut entraîner l arrêt du véhicule. Les capteurs sont très exposés aux agressions du milieu extérieur. Les causes de défaillances sont multiples. EXTERNE Encrassement du capteur Coupure du faisceau Projection sur le capteur ou le porte capteur Infiltration d eau INTERNE Bobinage défaillant Faux contact au niveau de la connectique Puce électronique hors service Défaut interne 46% Lors du changement des roulements du véhicule le capteur peut être dégradé. Le graphique ci-contre regroupe les trois grandes familles de pannes. Casse lors du changement du roulement 14% Câble arraché 40% 10