Brevet FR2909038A1 — publié le 20080530

La présente invention se rapporte à un procédé de surveillance des pressions des pneumatiques d'un véhicule automobile. Elle concerne également une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé, ainsi qu'un véhicule ainsi équipé. Certains véhicules automobiles actuellement disponibles sont pourvus de moyens de surveillance des pressions des pneumatiques qui équipent les roues. Ces moyens réalisent une mesure directe au niveau de la valve des pneumatiques, au moyen d'un capteur de pression et de température. Du fait de l'implantation de ce capteur au niveau de la valve, on augmente le risque d'endommagement lors d'un choc en roulage ou du démontage des pneumatiques. D'autres systèmes réalisent une estimation de perte de pression des pneumatiques en effectuant un traitement du signal sur les vitesses de roues. Une perte de pression a pour effet de diminuer la circonférence de roulement et, ainsi, d'augmenter la vitesse de la roue. Un écart de vitesse d'une des roues par rapport aux autres est alors associé à une perte de pression. Ces systèmes nécessitent une recalibration après une remise en pression. La présente invention vise à résoudre ces problèmes en proposant un procédé de surveillance des pressions des pneumatiques d'un véhicule automobile qui s'affranchit des risques d'endommagement des matériels utilisés conformément à l'état de la technique. Ainsi, la présente invention se rapporte en premier lieu à un procédé de surveillance des pressions des pneumatiques d'un véhicule automobile 25 caractérisé par le fait qu'il consiste à : - procéder périodiquement à une mesure d'au moins une grandeur caractéristique de l'effort appliqué au niveau de chaque roue dudit véhicule, dans laquelle la raideur du pneumatique associé est une variable ; - délivrer un message informatif lorsque la valeur de cette grandeur 30 relative à une roue est différente de celles enregistrées pour les autres roues et/ou de celles préalablement enregistrées pour cette même roue. 2909038 2 Ainsi, en choisissant correctement les moyens de mesure et les disposant en un endroit a priori non sujet à des chocs, le risque d'endommagement est très réduit. Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de ce 5 procédé: - on procède à ladite mesure en utilisant un capteur d'effort ; - on mesure l'effort appliqué verticalement au niveau de chaque roue dudit véhicule ; - on procède à une analyse fréquentielle de cet effort pour déterminer 10 au moins la fréquence de battement de roue f1, qui répond à la relation : 1 ~K+Kp 2rV m Où m = masses non suspendues ; K = raideur de la suspension de la roue ; Kp = raideur du pneumatique. - on procède à une analyse fréquentielle de cet effort pour déterminer également la fréquence de pompage de la caisse du véhicule sur les suspensions, fréquence f2 qui répond à la relation : 1 K.Kp 27r (K + Kp).M: Où M = masses suspendues ; K = raideur de la suspension de la roue ; Kp = raideur du pneumatique. La présente invention se rapporte également à une installation de surveillance des pressions des pneumatiques d'un véhicule automobile, pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des caractéristiques précédentes, caractérisée par le fait qu'elle comprend : - des moyens aptes à procéder à une mesure périodique d'au moins une grandeur caractéristique de l'effort appliqué au niveau de chaque roue dudit véhicule, dans laquelle la raideur du pneumatique associé est une variable ; f, = 15 20 30 f2 2909038 3 - des moyens aptes à comparer cette mesure à celles enregistrées pour les autres roues et/ou à celles préalablement enregistrées pour cette même roue ; - des moyens pour délivrer un message informatif lorsque la valeur 5 de cette grandeur relative à une roue est différente de celles enregistrées pour les autres roues et/ou de celles préalablement enregistrées pour cette même roue. Enfin, l'invention concerne également un véhicule automobile équipé d'une installation présentant les caractéristiques ci-dessus. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention 10 apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre. Elle sera faite en référence à la figure 1 annexée qui est un organigramme de fonctionnement de l'installation selon l'invention. La première étape du procédé selon l'invention consiste à procéder périodiquement à une mesure d'au moins une grandeur caractéristique de l'effort 15 appliqué au niveau de chaque roue dudit véhicule, clans laquelle la raideur du pneumatique associé est une variable. Préférentiellement, on procède à ladite mesure en utilisant un capteur d'effort et on mesure l'effort appliqué verticalement au niveau de chaque roue dudit véhicule. 20 Un tel capteur est par exemple placé en pied de roue. Le modèle le plus simple qui permet de rendre compte du comportement d'une suspension passive est de la décomposer en deux étages de suspension, à savoir : - un premier étage constitué du pneumatique de la roue considérée et 25 de l'ensemble des masses non suspendues ; - un second étage constitué par l'ensemble ressort/amortisseur de la roue et de la masse suspendue (constituée essentiellement de la caisse du véhicule). Sur ce modèle à deux degrés de libertés et pour autant que l'on prend en compte le débattement en direction vertical des masses suspendues et non suspendues, on obtient une réponse fréquentielle de laquelle se dégagent deux modes de fréquence particuliers, à savoir : - le mode de battement de roue fi qui répond à la relation : 1 IK+Kp f 2 n - I m 2909038 4 - le mode de pompage de caisse f2 qui répond à la relation : 27r K.Kp (K + Kp).M 5 Dans lesquelles : m = masses non suspendues ; M = masse suspendue; K = raideur de la suspension de la roue ; Kp = raideur du pneumatique. 10 On comprend que les efforts qui passent par la roue sont fonction de la raideur du pneu associé, cette raideur étant elle-même dépendante de la pression interne du pneumatique. Dans ce qui vient d'être décrit, on s'attache à mesurer l'effort appliqué 15 verticalement au niveau de chaque roue dudit véhicule. Toutefois, on pourrait, selon un mode de réalisation différent, mesurer l'effort appliqué transversalement au niveau de chaque roue dudit véhicule et étudier la rigidité de dérive du pneumatique qui, elle aussi, est fonction de la raideur. 20 La raideur statique d'un pneumatique est représentée sous forme d'abaque appelée encore "courbe iso-flèches". Ce type de diagramme permet, entre autres, de déterminer les pressions minimales d'utilisation. Le non respect des pressions préconisées conduit à des flexions exagérées des composants du pneumatique, ce qui dégrade ses 25 qualités fonctionnelles et peut être préjudiciable à la sécurité d'utilisation du véhicule. En effet, l'éclatement d'un pneumatique après un long trajet, du type autoroutier, peut être la conséquence d'un roulage prolongé en sous gonflage. En se reportant à la figure 1 annexée, on a identifié par les blocs MNS1, MNS2, MNS3 et MNS4 les masses non suspendues d'un véhicule. 30 L'installation comprend des moyens MR1, MR2, MR3 et MR4 de mesure des efforts sur chaque roue du véhicule. Comme précisé plus haut, il s'agit préférentiellement de capteurs d'efforts. Elle comprend également des moyens du type calculateur, aptes à procéder à une analyse par fonction de Fourrier des signaux enregistrés pour chaque 35 roue, qui vient alimenter un modèle de reconstruction des pressions basées sur ces 1 f2 = 2909038 5 efforts. Ceci correspond aux blocs FFT R1, FFT R2, FFT R3 et FFT R4 du diagramme. Elle est également pourvue de moyens aptes à comparer la mesure enregistrée pour une roue déterminée à celles enregistrées pour les autres roues 5 et/ou à celles préalablement enregistrées pour cette même roue. Cela correspond au bloc 1 de la figure annexée. Enfin, l'installation comprend des moyens 2 pour délivrer un message informatif lorsque la valeur de cette grandeur relative à une roue est différente de celles enregistrées pour les autres roues et/ou de celles préalablement 10 enregistrées pour cette même roue. Ce message permettra au minimum d'alerter le conducteur du véhicule d'une chute de pression au niveau du pneumatique de l'une des roues du véhicule. Ainsi, par exemple, si la pression identifiée en un temps donné est 15 inférieure à celle retenue par le constructeur, une alerte graduelle peut être envoyée au conducteur en fonction de l'importance de la chute de pression constatée et de ses conséquences éventuelles. Par ailleurs, l'utilisation de l'historique du contenu fréquentiel des efforts peut être utilisée en cas de perte de pression simultanée sur plusieurs 20 pneumatiques. Cette "reconstruction" des pressions devra bien entendu tenir compte des dissymétries de pression entre les pneumatiques, des variations de charge du véhicule, des excitations provoquées par un revêtement de route dégradé, à la présence d'un balourd, etc. 25 Le cas échéant, l'installation selon l'invention peut inclure des moyens pour communiquer les informations relatives aux mesures effectuées à d'autres systèmes embarqués sur le véhicule. Le décollement de la bande de roulement d'un pneumatique ou une modification importante de sa structure peut entraîner son éclatement. Toutefois, ce 30 phénomène n'est jamais soudain, mais la conséquence d'une dégradation progressive du pneumatique. Ces dégradations ont pour conséquence de modifier les efforts encaissés par le pneumatique. Un traitement de l'effort vertical observant ces variations permettra de détecter un risque d'éclatement et d'avertir le conducteur du véhicule avant que 35 ledit éclatement n'intervienne. 2909038 6 Bien entendu, le modèle de "reconstruction" des pressions peut être amélioré par une connaissance plus précise des caractéristiques des pneumatiques montés sur le véhicule. On peut pour cela utiliser un dispositif "RFID", c'est à dire un dispositif d'identification par radiofréquence, basé sur le stockage d'informations 5 dans un circuit intégré du type puce sans contact, ce dispositif étant logé dans la structure du pneumatique. Dans ce cas, les informations stockées dans le dispositif "RFID" sont notamment les caractéristiques de raideurs statique et dynamique de chaque pneumatique. 10 REVENDICATIONS 1. Procédé de surveillance des pressions des pneumatiques d'un véhicule automobile caractérisé par le fait qu'il consiste à : - procéder périodiquement à une mesure d'au moins une grandeur caractéristique de l'effort appliqué au niveau de chaque roue dudit véhicule, dans 5 laquelle la raideur du pneumatique associé est une variable ; - délivrer un message informatif lorsque la valeur de cette grandeur relative à une roue est différente de celles enregistrées pour les autres roues et/ou de celles préalablement enregistrées pour cette même roue. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on 10 procède à ladite mesure en utilisant un capteur d'effort. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'on mesure l'effort appliqué verticalement au niveau de chaque roue dudit véhicule. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'on procède à une analyse fréquentielle de cet effort pour déterminer au moins la 15 fréquence de battement de roue fi qui répond à la relation : f= 1 27r K+Kp m Où m = masses non suspendues ; 20 K = raideur de la suspension de la roue ; Kp = raideur du pneumatique. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'on procède à une analyse fréquentielle de cet effort pour déterminer également la fréquence de pompage de la caisse du véhicule sur les suspensions, fréquence f2 qui 25 répond à la relation : 1 K.Kp fz _ 2z (K + Kp).M Où M = masses suspendues ; 30 K = raideur de la suspension de la roue ; Kp = raideur du pneumatique. 2909038 8 6. Installation de surveillance des pressions des pneumatiques d'un véhicule automobile, pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'elle comprend : -des moyens (MR1, MR2, MR3, MR.4) aptes à procéder à une mesure périodique d'au moins une grandeur caractéristique de l'effort appliqué au niveau de chaque roue dudit véhicule, dans laquelle la raideur du pneumatique associé est une variable ; - des moyens (1) aptes à comparer cette mesure à celles enregistrées pour les autres roues et/ou à celles préalablement enregistrées pour cette même 10 roue ; - des moyens (2) pour délivrer un message informatif lorsque la valeur de cette grandeur relative à une roue est différente de celles enregistrées pour les autres roues ou de celles préalablement enregistrées pour cette même roue. 7. Véhicule automobile équipé d'une installation conforme à la 15 revendication 6.