Brevet FR2871736A1 — publié le 20051223

L'invention concerne un procédé de détection de fuite, notamment un procédé de détection de fuite rapide telle que survenant lors de la crevaison d'un pneumatique de roue de véhicule automobile. La détection rapide des crevaisons revêt généralement un caractère critique, notamment sur autoroute. Les procédés de détection peuvent être mis en oeuvre par des calculateurs d'habitacle ou plus spécifiquement dans des boîtiers SSPP (système de io surveillance de la pression des pneus). Un boîtier SSPP collecte les informations de pression P et de température T de gaz contenu dans un pneu grâce à des capteurs et à un émetteur radio, généralement solidaires de la jante de la roue. Un récepteur radio disposé dans le boîtier permet de recevoir périodiquement une trame de données représentatives de la pression et de la température. La période d'acquisition des trames de données de mesures issues de chaque roue est, en principe, l'inverse de la fréquence théorique d'émission des trames par les émetteurs qui est déterminée par le calculateur d'habitacle en fonction d'un état de fonctionnement du véhicule (arrêt, roulage). Pour détecter une fuite, on calcule son débit à partir de l'évolution de la pression, d'une trame à l'autre, à la fréquence théorique ci-dessus, c'est-à-dire que l'on calcule le débit à partir de l'écart de pression enregistré sur le temps théorique. Cette détection n'est cependant pas optimale. En effet, d'une part, la température de la jante, donc du gaz contenu dans le pneumatique, peut varier de façon importante au cours de l'utilisation du véhicule, par exemple lors d'un coup de frein. Cela provoque une variation de la pression, donc une variation du débit calculé pouvant être interprétée à tort comme une fuite, entraînant des fausses alarmes. En effet, la compensation thermique, même si elle est appliquée, n'est pas immédiatement répercutée, étant donné l'importance du temps de réponse d'un - - capteur de température, plus grande que celle d'un capteur de pression, auquel s'ajoute le temps entre au moins deux trames, temps qui n'est pas constant: 1) il peut être diminué volontairement, par exemple si la surveillance de la pression des pneumatiques demande à être accrue, auquel cas le débit calculé diminue avec le temps entre deux trames, 2) il peut augmenter involontairement en cas de perte de trame provoquée par une mauvaise liaison radio. Le débit calculé peut alors facilement doubler. Enfin, à cause de son caractère critique, une fuite rapide comme une crevaison io doit être détectée le plus rapidement possible, ce qui exclut l'usage des techniques de filtrage, alors que la précision des capteurs utilisés l'y inciterait. C'est pourquoi, on préfère généralement, comme dans le document EP0786361, utiliser des procédés s'appuyant uniquement sur l'analyse différentielle des variations des pressions (ou des débits) de l'ensemble des pneus, ou au moins de celles des roues de chacun des trains du véhicule, ce qui présente l'avantage de s'affranchir de. l'utilisation de capteurs de température, des pressions initiales des pneumatiques (au démarrage) et de l'utilisation de filtrages. Mais les fausses alarmes, ci-dessus évoquées, restent alors possibles. La demanderesse a recherché une solution pour écarter au maximum ce risque de fausses alarmes. A cet effet l'invention concerne un procédé de détection de fuite rapide du gaz contenu dans un pneu de véhicule automobile à partir des mesures périodiques de la pression et de la température dudit gaz, comportant les étapes suivantes: on calcule une pression de référence, on calcule une pression de seuil d'alerte à partir de ladite pression de référence, - à chaque période d'acquisition des mesures, on calcule une pression compensée en température, on compare ladite pression compensée à la pression de seuil d'alerte, et - la fuite rapide est détectée si la pression compensée est inférieure à la pression de seuil d'alerte. - 3. - 2871736 Ainsi, on évite les inconvénients li4 s au filtrage sur plusieurs trames, aux sautes de pression dues aux variations de températures, aux variations de volume, à la sensibilité des capteurs, etc. De préférence, la pression de référence est mesurée à froid et est compensée en température. Ainsi, on évite les inconvénients liés aux erreurs de détection dues aux io variations de pression initiale. De préférence encore, la pression de référence est mesurée soit après un temps déterminé, par exemple au moins une heure après le dernier arrêt, soit au démarrage du véhicule, et la pression de seuil d'alerte est déterminée en fonction d'un seuil de garde qui dépend de la précision des capteurs de mesure. Eventuellement, la détection peut être infirmée lors du calcul d'une période d'acquisition suivante, de façon à supprimer l'effet éventuel de la constante de 20 temps du capteur de température. On notera qu'en exerçant la détection sur chaque roue, à chaque période d'acquisition des mesures de pression et de température, par comparaison d'une pression compensée en température avec un seuil d'alerte réactualisé à chaque démarrage, la demanderesse propose un procédé supprimant tous les inconvénients énoncés ci-dessus. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante du procédé selon l'invention, en référence au dessin annexé, sur lequel: les figures la, lb, 1c, 1d sont des graphiques représentant les évolutions comparées des mesures de pression compensées ou non et de température en fonction du temps lors de l'utilisation du véhicule; - les figures 2a, 2b, 2c sont des graphiques représentant les évolutions comparées des mesures de pression compensées ou non, de température, et de vitesse linéaire de roulage en fonction du temps lors de l'utilisation du véhicule; 4 2871736 la figure 3 est un graphique représentant l'évolution de la pression compensée lors d'une fuite rapide, et la comparaison effectuée pour la détecter, conformément au procédé de l'invention. Dans la suite du document, par pression Pc compensée en température, on entend la grandeur résultat du calcul: Pc=PaxT20/Ta, (1) io Ta étant la température absolue du gaz contenu dans le pneu correspondant à la pression Pa, pression ici désignée par pression absolue, c'est-à-dire non compensée en température. Ta et Pa sont mesurées périodiquement par le système SSPP du véhicule comme il a été dit plus haut. Dans la formule (1), les températures et les pressions sont respectivement exprimées en Kelvin et en millibars, T20 étant la température Kelvin de référence, par exemple à 20 Celsius. Sur les graphiques des figures, les températures sont néanmoins exprimées en degrés Celsius. Les figures la et lb montrent respectivement un exemple d'évolution temporelle de la pression absolue Pa et compensée Pc du gaz d'un pneu de roue du véhicule lorsqu'il est en cours d'utilisation, et l'évolution parallèle de sa température Ta. Ici les températures évoluent entre 20 C et 15 C. On note la relative stabilité de Pc dont la va iation est inférieure à 50 millibars. Au contraire Pa subit fortement l'influence de la température Ta. Il en est de même pour un autre exemple des évolutions correspondantes de la température Ta et des pressions Pa et Pc sur les figures 1c et 1d. La température Ta évolue entre 20 C et 55 C pendant la durée de l'utilisation du véhicule. On comprend que l'établissement d'une surveillance sur la mesure directe de pression Pa, non compensée en température, est quasiment impossible. La figure 2a maintenant, montre un troisième exemple d'évolution temporelle de la pression absolue Pa et compensée Pc. La figure 2b montre l'évolution parallèle de la température Ta du gaz du pneu pour le même exemple. La 2871736 -5 figure 2c montre encore pour cet exemple, l'évolution parallèle de la vitesse du véhicule. Ici les températures évoluent entre 0 C et 35 C. On note combien Pa subit fortement l'influence de la vitesse du véhicule à travers la température Ta, et combien Pc reste plus stable. Grâce à ces propriétés remarquées, en référence à la figure 3, le procédé de détection de fuite rapide du pneu du véhicule consiste ici, à partir des mesures périodiques de la pression et de la température du gaz, à exécuter les étapes suivantes: io - on calcule une pression de référence Pcref à partir d'une première mesure Paref, à froid, par exemple au moins une heure après le dernier arrêt, ou au démarrage du véhicule, de la pression du pneumatique et de sa température correspondante Taref selon la formule (1), - on calcule une pression de seuil d'alerte Sref à partir de ladite 15 pression de référence Pcref, selon la formule suivante: Sref = Pcref So, (2) - So étant un seuil de garde constant, mais qui peut aussi être un 20 paramètre calculé en fonction des éléments évoqués ci après, à chaque période d'acquisition, on calcule une pression Pc compensée en température, selon la formule (1), - on compare ladite pression compensée Pc au seuil d'alerte Sref, et - la fuite est détectée si la pression compensée Pc est inférieure à la 25 pression de seuil d'alerte Sref. Le seuil de garde So est calibré en fonction de la précision des capteurs de pression et de température utilisés, et.aussi du temps de réponse de ce dernier capteur sur une période d'acquisition de mesures. Il faut prévoir un seuil So au moins supérieur à 5% de la pression nominale du pneumatique. 10%, soit environ 200 millibars dans l'exemple des figures, est une valeur qui convient bien. Avantageusement, on peut choisir une valeur entre 2 et 25%, et de préférence entre 10 et 15%. Ainsi, on évite les inconvénients rapportés ci-dessus, et les erreurs de détection dues aux variations de pression initiale. -.6 - 2871736 détection peut éventuellement être infirmée lors du calcul d'une période d'acquisition suivante, de façon à supprimer l'effet résiduel de la constante de temps du capteur de température, mais le seuil So choisi garantit une sécurité de diagnostic statistiquement définie, ce qui écarte cette éventualité. On notera qu'en exerçant la détection par comparaison de la valeur de la pression même, à chaque période d'acquisition, à un seuil d'alerte réactualisé à chaque démarrage, on supprime tous les inconvénients des méthodes de l'art io antérieur consistant à calculer un débit. -7 2871736 REVENDICATIONS 1. - Procédé de détection de fuite rapide du gaz contenu dans un pneu de véhicule automobile à partir des mesures périodiques de la pression Pa et de la température Ta dudit gaz, caractérisé par le fait qu'il comporte les étapes suivantes: - on calcule une pression de référence Pcref, - on calcule une pression de seuil d'alerte Sref à partir de ladite pression de référence Pcref, io à chaque période d'acquisition des mesures, on calcule une pression Pc compensée en température, - on compare ladite pression compensée Pc à la pression de seuil d'alerte Sref, la fuite étant détectée si la pression compensée Pc est inférieure à la pression i5 de seuil d'alerte Sref. 2. - Procédé selon la revendication 1, dans lequel la pression de référence Pcref est mesurée à froid et est compensée en température. 3. - Procédé selon la revendication 2 dans lequel la pression compensée est calculée selon la formule Pc = Pa x T20 / Ta, T20 étant la température kelvin de référence. 4. - Procédé selon la revendication 1, 2 ou 3, dans lequel la pression de 25 référence Pcref est mesurée soit après un temps déterminé après le dernier arrêt soit au démarrage du véhicule. 5. - Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel la pression de seuil d'alerte Sref est déterminée en fonction d'un seuil de garde So. 6. - Procédé selon la revendication 5, dans lequel le seuil de garde So est compris entre 2 % et 25 % de la pression nominale des pneus, de préférence entre 10 et 15 %. 7. - Procédé selon l'une des revendications 5 et 6 dans lequel la pression de seuil d'alerte est calculée selon la formule Sref = Pcref So.