Brevet FR2915928A1 — publié le 20081114

Domaine de l'invention : L'invention concerne un procédé pour surveiller l'état des pneumatiques d'un véhicule selon lequel on saisit une grandeur caractéristique du véhicule et on peut détecter une perte de pression dans les pneumatiques si la grandeur caractéristique du véhicule ou une grandeur qui en est déduite se place en dehors d'une plage normale. L'invention concerne également une installation pour la mise en oeuvre d'un tel procédé. Etat de la technique : io Selon le document DE 103 03 492 Al, il est connu de surveiller l'état des pneumatiques en captant la vitesse de rotation des roues motrices d'un véhicule automobile ; il y aura une perte de pression pneumatique dans la roue qui aura une vitesse de roue différente sur une durée prolongée. Cela repose sur la considération que les 15 pneumatiques dégonflés ont une vitesse de rotation plus élevée que les autres. Pour améliorer les résultats et la sécurité de la détection d'une perte de pression dans un pneumatique, on peut intégrer en plus des informations dans la détection de la perte de pression notamment le couple moteur. 20 But de l'invention : Partant de cet état de la technique, la présente invention a pour but d'éviter des états de conduite critiques en cas de perte de pression dans les pneumatiques. Ce problème doit être résolu avec des moyens aussi simples que possible. 25 Exposé et avantages de l'invention : A cet effet la présente invention concerne un procédé de type défini ci-dessus caractérisé en ce qu'on mesure l'accélération verticale suivant un axe du véhicule et à partir de l'accélération verticale on détermine une rigidité des pneumatiques à laquelle on associe une 30 pression pneumatique et, en cas de perte constatée pour une pression pneumatique on associe cette perte au pneumatique de la roue affectée de cette perte de pression. Selon le procédé de l'invention pour surveiller l'état des pneumatiques d'un véhicule, on utilise ainsi comme grandeur caracté- 35 ristique du véhicule sur laquelle se fonde la détection de la perte de pression pneumatique, de préférence la périphérie de roulage des roues. Il y aura une perte de pression si la variation de la périphérie de roulage de la roue dépasse une valeur limite. Pour constater la pression absolue du pneumatique ayant subi une perte de pression, on détermine selon l'invention comme cela a été précisé, l'accélération verticale sur un essieu du véhicule et à partir de cette accélération verticale on détermine une valeur de rigidité correspondante que l'on associe à une pression pneumatique. La roue ou l'essieu qui réagissent comme un système ressort - masse sous l'effet des irrégularités de la chaussée et la constante de ressort du pneumatique fixée par la rigidité du pneumatique, permet de déterminer une va-leur de rigidité de pneumatique en connaissant l'accélération verticale. La pression interne des pneumatiques peut se représenter en fonction de la rigidité des pneumatiques c'est-à-dire dans le temps, à partir de la mesure de l'accélération verticale on peut déterminer une pression in-terne des pneumatiques. Cela permet de référer le pneumatique ayant subi une perte de pression à une valeur absolue de la pression. L'expression rigidité du pneumatique caractérise les propriétés de ressort et d'amortissement du pneumatique, c'est-à-dire que la rigidité du pneumatique est une mesure de la déformation du pneumatique en fonction de la force qu'il subit. Selon un développement particulièrement avantageux, on détermine l'accélération verticale de préférence sur un côté du véhicule à un endroit par essieu et notamment dans la zone latérale de l'essieu dans ou sur une roue. De plus on détermine indirectement la perte de pression des roues de préférence en déterminant la périphérie actuelle de roulage des roues. Mais en principe on peut également envisager des alternatives pour déterminer la périphérie de roulage pour constater une perte de pression. Pour deux roues de référence, en cas de perte de pression on aura la variation de la rigidité des pneumatiques et la variation de la périphérie de roulage. Pour ces deux roues on peut alors détecter directement la perte de pression. Pour les deux roues sans capteur on ne dispose que d'une détermination de la périphérie de roulage. Cette détermination peut se référer à la périphérie de roulage des roues à l'aide de capteurs d'accélération verticale. L'avantage de ce pro- cédé est que par essieu il suffit d'un capteur d'accélération verticale pour pouvoir constater la pression absolue dans un pneumatique entaché de perte de pression. De façon avantageuse on détermine au moins une valeur de référence, mais notamment plusieurs valeurs de référence au cours d'une étape d'initialisation en amont pour lesquelles on associe à une pression de référence une valeur de rigidité de référence de pneumatique, associée et une périphérie de référence de roulage correspondante. En cas de variation de pression, les variations de la périphérie de rou- lage et la variation correspondante de la rigidité du pneumatique seront une mesure de la perte de pression. Comme valeur de référence de pression, on utilise notamment la pression de consigne, pression ré-duite par exemple à 25 % au dessous de la pression de consigne et une pression minimale en dessous de laquelle on ne doit pas descendre pour des raisons de sécurité. A chacune de ces valeurs de référence de pression, on associe des valeurs de référence de rigidité de pneumatique et des périphéries de référence de roulage. En déterminant la périphérie de roulage actuelle/valeur de rigidité pneumatique, on pourra se référer aux valeurs de référence ce qui permet de constater l'état de consigne, une pression réduite et une pression minimale sous la forme de valeurs absolues. En principe il suffit d'un capteur d'accélération verticale par essieu. La position de ce capteur d'accélération est par exemple dans une roue ou sur une roue dans la zone latérale de l'essieu ; mais il est également possible de placer le capteur d'accélération verticale dans la zone médiane de l'essieu en l'écartant latéralement des roues. De façon avantageuse la position des capteurs d'accélération verticale se situe sur des essieux différents rapportée à la direction transversale du véhicule, chaque fois du même côté pour pou- voir mieux compenser les grandeurs perturbatrices. Les variations de rigidité des pneumatiques sont calculées avantageusement par une analyse de fréquence de préférence avec un filtre Kalman ou une transformation rapide de fourrier FFT. L'association par essieu des capteurs d'accélération verticale a également l'avantage de tenir compte d'un pneumatique différent et de valeur de pression de consigne différente par essieu. Les pneumatiques d'un essieu se déterminent indépendamment des pneumatiques des autres essieux et on peut déterminer les valeurs de pression absolue respective de façon spécifique par essieu. Dans le cas de pneumati- ques identiques sur tous les essieux, il est en principe également possible de ne prévoir qu'un unique capteur d'accélération sur seule-ment l'un des essieux pour tous les pneumatiques. L'association respective au pneumatique ayant subi une perte de pression se fait à l'aide de la seconde mesure individuelle par roue notamment en déterminant la variation de la périphérie de roulage de chaque roue qui se fonde sur une mesure de la vitesse de rotation de roue ou une mesure de la vitesse de roue. Dessin : La présente invention sera décrite ci-après à l'aide d'un mode de réalisations du procédé représenté par un ordinogramme dans l'unique figure annexée : Description du mode de réalisation du procédé : Pour la mise en oeuvre du procédé on suppose que sur chaque essieu on a un capteur d'accélération verticale au voisinage d'une roue de l'essieu ou dans une roue de l'essieu. En outre on détermine la vitesse de rotation D ij de toutes les roues. Dans l'étape de procédé 1 on effectue tout d'abord une initialisation. Pour cela, pour chaque capteur d'accélération on détermine pour la valeur de consigne la pression Pcons des pneumatiques de l'essieu concerné, une valeur de consigne Ccons de la rigidité des pneumatiques et sur toutes les quatre roues, on détermine une valeur de consigne associée Acons de la périphérie de roulage. Cette détermination se fait notamment à l'aide d'une mesure de référence de l'accélération verticale par essieu appliquée à des pneumatiques intacts, qui sont à la pression de consigne Pcons. Comme autre valeur de référence pour la pression réduite Pred, qui se situe par exemple à 25 % au dessous de la pression de consigne Pcons, on détermine la valeur correspondante Cred de la rigidité des pneumatiques et la périphérie réduite par red de roulage. Comme troisième valeur de référence, pour une pression minimale Pmin du pneumatique, on fixe une valeur minimale Cmin de la rigidité associée du pneumatique et une valeur minimale Amin de périphérie de roulage. L'initialisation de ces valeurs se fait avantageusement avant de commercer le fonctionnement normal du véhicule ; cela peut se faire par exemple dans des conditions de laboratoire et d'essai, chez le fabri- Gant. Le déroulement régulier du procédé qui se fait par le dé-placement, commence par l'étape de procédé 2. Dans cette étape de procédé, on mesure tout d'abord pour chaque essieu et à l'aide d'un capteur d'accélération verticale par essieu, les accélérations verticales associées azi et az2. Dans l'étage de procédé 3 suivante, à partir des va-leurs d'accélération azi et az2 on détermine les rigidités de pneumatique Cl c2 et à partie de celles-ci une pression correspondante pi p2 des pneumatiques. La relation entre les accélérations verticales azi et az2 et les rigidités de pneumatique ci c2 d'une part et entre les rigidités de pneumatique et les valeurs de pression pi p2 d'autre part, est connue et disponible sous forme d'une relation fonctionnelle. Dans l'étape 4 suivante du procédé, on mesure les nombres de tours des roues ou la vitesse de rotation des roues cil; pour dé-terminer à partir de celles-ci la périphérie de roulage Al, de chaque roue individuelle. Par comparaison entre les périphéries de roulage Ali des cycles successifs, on pourra déterminer les variations de périphérie de roulage A Al, de chaque roue. De plus on connaît ainsi la relation entre les quatre périphéries de roulage Al;, les rigidités de pneumatique ci c2 où la pression pneumatique pi p2 est calculée à partir des w rigidités des pneumatiques et la pression pneumatique p3 p4 calculée par la comparaison des périphéries de roulage. Ces variations de périphérie de roulage A Ali sont la base d'une requête dans l'étape suivante du procédé 5 selon laquelle on vérifie si la variation de la périphérie de roulage dépasse une valeur limite associée A Ahm. Cette interrogation tient compte qu'une variation de la périphérie de roulage dépassant une certaine mesure, correspond à une variation de pression dans la roue concernée. A mesure que le pneumatique s'écrase, sa périphérie de roulage diminue. Ainsi la variation de la périphérie de roulage A Aii selon l'étape de procédé 5 ne dépasse pas la valeur limite autorisée A Aiim, cette variation de pression dans le pneumatique concerné n'est pas dé-terminante ; dans ce cas, par une négation, on revient à l'étape de pro-cédé numéro 2 et on recommence à parcourir la boucle du procédé. Si l'interrogation dans l'étape 5 du procédé montre que la variation de la périphérie de roulage dépasse la mesure autorisée, on poursuit par la dérivation affirmative vers l'étape 6 suivante du procédé. Dans cette étape on effectue une association de la pression interne individuelle pu d'un pneumatique à la valeur de pression pl ou p2 spécifique à un essieu et qui a été calculée dans l'étape 3 du procédé, suivant qu'il s'agit d'un pneumatique de l'essieu avant (valeur p1 de la pression) ou de l'essieu arrière (valeur P2 de la pression). Dans l'étape de procédé suivante 7 on peut émettre un signal d'avertissement pour indiquer au conducteur une perte de pression dans le pneumatique concerné. Dans l'étape de procédé 8 suivante, une interrogation demande si la pression individuelle de roue pij déterminée actuellement dans l'étape 6 du procédé est descendue sous la pression réduite Pred. En variante à cette interrogation, on peut également faire une interrogation concernant la périphérie de roulage, ce qui correspond à l'étape 8' du procédé. Selon cette interrogation alternative, on vérifie si la péri- phérie de roulage Aii individuelle de roue est descendue en dessous d'une périphérie réduite de roulage Ared. Si l'interrogation de l'étape 8 ou 8' du procédé montre qu'il n'y a pas eu de dépassement vers le bas de la valeur limite respective, la sortie négative se traduit par le retour au début de la boucle du procédé à l'étape numéro 2 pour parcourir de nouveau l'ensemble du procédé. Mais si la requête montre que la valeur limite respective a déjà été dépassée vers le bas, la réponse affirmative aboutit à l'étape de pro-cédé 9, suivante pour laquelle il y a émission d'un autre signal avertisseur. Au cours de l'étape de procédé 10 suivante, il y a une nouvelle interrogation consistant à vérifier si la valeur de pression individuelle de roue correspondant à la roue entachée d'une perte de pression est descendue en dessous d'une pression minimale Pmin. En variante à cette interrogation, selon l'étape de procédé 10' on peut éga- lement interroger la périphérie de roulage et vérifier si la périphérie de roulage Au individuelle de chaque roue est descendue en dessous d'une valeur minimale Amin, associée à la périphérie de roulage. Dans la me-sure où on n'est pas encore descendu au dessous de cette valeur limite, la réponse sera négative et on retournera au début de la boucle du pro- cédé à l'étape 2 du procédé. Dans le cas contraire en cas de réponse affirmative, on poursuit vers la dernière étape de procédé 11 correspondant à l'émission d'un troisième signal avertisseur. Tous les signaux avertisseurs générés dans les étapes de procédé 7, 9 et 11 peuvent être utilisés en plus ou en variante pour l'affichage des signaux conducteurs et également de façon interne au véhicule dans un appareil de commande ou de régulation pour la pour-suite du traitement, notamment pour influencer un système d'assistance de conducteur tels que les systèmes ESP, ASR ou ABS. REVENDICATIONS 1 ) Procédé pour surveiller l'état des pneumatiques d'un véhicule selon lequel on saisit une grandeur caractéristique du véhicule et on peut détecter une perte de pression dans les pneumatiques si la grandeur caractéristique du véhicule ou une grandeur qui en est déduite se place en dehors d'une plage normale, caractérisé en ce que on mesure l'accélération verticale (aZl,,aZ2) suivant un axe du véhicule et à partir de l'accélération verticale (aZ1,,aZ2) on détermine une rigidité des pneumatiques (ci c2) à laquelle on associe une pression pneumatique (Pi, P2) et, en cas de perte constatée pour une pression pneumatique (Pi,P2) on associe cette perte au pneumatique (Pij) de la roue affectée de cette perte de pression. 2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on détermine la périphérie de roulage (Au) des roues et en ce qu'au cas où la variation de la périphérie de roulage telle qu'Al; d'une roue dépasse une valeur limite (0 A) limite, on associe la pression de pneumatique (Pi, P2) au pneumatique concerné (Pij.) 3 ) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu' à l'aide de la mesure de l'accélération verticale (agi, aZ2) pour au moins une pression de référence, on détermine une valeur de référence de rigidité de pneumatique, correspondante, que l'on associe à une périphérie de roulage de référence. 4 ) Procédé selon la revendication 3 caractérisé en ce que comme première pression de référence on fixe la pression de consigne (Pcons) des pneumatiques, pression à laquelle on détermine une valeur de consigne de rigidité de pneumatique (Ccons) et une valeur de consigne de périphérie de roulage (Acons).5 ) Procédé selon la revendication 3 ou 4 caractérisé en ce que comme seconde pression de référence on fixe la pression minimale (Pmin) des pneumatiques pour laquelle on détermine une valeur minimale de rigidité de pneumatique (Cmin) et une valeur minimale de périphérie de roulage Amin. 6 ) Procédé selon l'une des revendications 2 à 5 caractérisé en ce que comme troisième pression de référence on détermine une pression ré-duite (Pred) située en dessous de la pression de consigne (Pcons) mais toutefois au-dessus de la pression minimale (Pmin) pour le pneumatique, pression réduite pour laquelle on définit une valeur de rigidité réduite (Cred) de pneumatique et une périphérie réduite de roulage (Ared). 7 ) Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que au cours des mesures une accélération verticale (agi, aZ2) par essieu du véhicule. 8 ) Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que on mesure l'accélération verticale (agi, aZ2) dans ou sur une roue de l'essieu. 9 ) Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu' on mesure l'accélération verticale (agi, aZ2) sur chaque essieu du véhi-cule. 10 ) Procédé selon la revendication 8 ou la revendication 9 caractérisé en ce qu' on mesure l'accélération verticale (agi, aZ2) respectivement sur le même côté des essieux.io 11 ) Procédé selon la revendication 9 ou 10 caractérisé en ce qu' à partir du décalage dans le temps des accélérations verticales (agi, aZ2) 5 mesurées sur des essieux différents, on détermine les grandeurs perturbatrices provenant des irrégularité de la chaussée. 12 ) Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que 10 on calcule les variations de rigidité de pneumatique par une analyse de fréquence notamment à l'aide d'un filtre Kalman ou d'une transformation rapide de fourrière (FFT).