Brevet FR3092223A1 — publié le 20200731

Description Titre de l'invention : Procédé d'obtention de la déformation d'un pneumatique sous charge en roulage Domaine de l'invention [0001] La présente invention concerne les méthodes d'obtention de la déformation d'une enveloppe pneumatique d'un ensemble monté soumis à une charge en condition de roulage. Arrière-plan technologique [0002] Pour le domaine des dispositifs et des méthodes de mesure de la déformation de l'ensemble monté, ceux-ci peuvent servir à caractériser le résultat de la déformation de l'enveloppe pneumatique due à la charge appliquée. Ainsi, les dispositifs et les méthodes cherchent à caractériser principalement l'empreinte au sol du pneumatique que l'on nomme ah-e de contact. En effet, la géomètre ou la répartition de contraintes au sein de cette aire de contact sont directement liées à la charge appliquée sur l'enveloppe pneumatique moyennant éventuellement la pression de gonflage de l'ensemble monté. [0003] Cette aire de contact qui ne représente qu'un pourcentage minime de la périphérie de l'enveloppe pneumatique en condition monté gonflé est aussi très sensible à divers paramètres comme la macrorugosité du sol ou les irrégularités présentes sur le sol par exemple. En effet, la zone de contact réelle entre l'enveloppe pneumatique et le sol peut alors correspondre aux sommets des indenteurs caractérisant la macrorugosité du sol. Ainsi, la répartition des contraintes dans l'enveloppe pneumatique est modifiée pouvant influer sur les dimensions de l'aire de contact. [0004] De plus, la détermination précise des dimensions de l'aire de contact est difficile à obtenir en condition de roulage. Classiquement en roulage, l'aire de contact se caractérise à l'aide de signaux représentatifs de la déformation de l'enveloppe pneumatique. Ceux-ci se manifestent par un saut important de la grandeur observée traduisant le passage de l'enveloppe pneumatique d'une forme toroïdale libre à une forme toroïdale partiellement écrasée à déplacement imposé. En effet., le sol constitue alors une condition aux limites de type déplacement imposé pour les points matériels de l'enveloppe pneumatique. Il est alors difficile d'identifier les points d'entrée ou de sortie exacts de l'aire de contact, d'autant plus qu'ils varient légèrement avec la nature du sol. De plus, l'aire de contact ne représente qu'une partie du développement de l'enveloppe pneumatique classiquement entre 1/20 et 1/10 du développement de la bande de roulement. Afin d'obtenir une image précise de cette portion du pneumatique, il faut disposer d'une discrétisation fine au niveau du signal de déformation. Ceci 2 nécessite des espaces mémoires conséquents, des fréquences spatiales d'échantillonnage élevées au moins au niveau de l'aire de contact, et la mesure sur de nombreux tours de roue pour minimiser la dispersion liée au sol déjà évoquée, ce qui est consommateur en énergie. [0005] On tonnait dans l'état de la technique, le document W02017/32466A1 qui divulgue un dispositif de caractérisation de la charge appliquée à un ensemble monté sur la hase d'un accéléromètre monté sur le pneumatique. [0006] La présente invention porte sur un procédé qui permet une évaluation précise de la déformation de l'enveloppe pneumatique en condition de roulage quel que soit la nature du sol tout en économisant l'énergie du dispositif de mesure. Description de l'invention [0007] L'invention porte sur unc méthode d'obtention de la déformation d'une enveloppe pneumatique soumise à une charge, dans un état gonflé et chargé tournant à une vitesse de rotation W. L'enveloppe pneumatique ayant un sommet, deux flancs et deux bourrelets de révolution autour d'un axe naturel de rotation et un plan médian, l'intersection du plan médian et de l'axe naturel de rotation définit un centre roue. La méthode comprend les étapes suivantes : Fixer au moins un capteur sur l'enveloppe pneumatique au droit du sommet ayant unc position radiale R par rapport à l'axe naturel de rotation, apte à générer au moins un signal de sortie proportionnel à l'accélération subie par ledit capteur dans l'enveloppe pneumatique; Réaliser l'acquisition d'un premier signal représentant l'amplitude de l'accélération selon la direction normale au sommet lors d'un roulage à la vitesse de rotation W ; Délimiter le premier signal sur un nombre NT`'" de tours de roue, NT"R étant supérieur ou égal à 1.0, préférentiellement NTdR est un entier, afin de construire un signal tour de roue Sig TdR; Déterminer une accélération de référence y"rei'rice fonction de la vitesse de rotation W et de la position du au moins un capteur ; Définir une première densité d'énergie S qui est fonction du signal tour de roue Sig T"R et de l'accélération de référence ymreie"ce, nommée S' lorsque le signal tour de roue est supérieur à un seuil A, ou nommée S lorsque le signal tour de roue est inférieur ou égale audit seuil A ; Identifier la déformation de l'enveloppe pneumatique Dei.% générée par la charge comme une fonction de l'accélération de référence ymreienoe et de la première densité d'énergie S liées à la position du au moins un capteur. [0008] Comme dans l'état de la technique, il faut obtenir l'accélération d'un point matériel du pneumatique. Ici, il est important que l'accélération corresponde à sa composante 3 normale au sommet puisque c'est cette composante qui est l'information principale de la déformation de l'enveloppe pneumatique. De plus il est préférable que cela soit l'accélération absolue du point matériel et non pas seulement sa composante alternative autour de la composante continue comme dans certaines méthodes de l'état de l'art. Cependant, si l'accélération délivrée par le capteur ne comprend pas la composante continue, il faut ajouter artificiellement cette composante continue comme étant l'accélération centrifuge résultant d'une position radiale R et d'une vitesse de rotation W. Ensuite, il faut délimiter le signal d'accélération sur une portion de tour de roue. Ici, il est important de pouvoir identifier, soit au travers du signal du capteur, soit du seul premier signal soit à l'aide d'un codeur tour de roue, le nombre de tours de roue lors de la délimitation du premier signal. Puis, on définit la vitesse de rotation W comme étant la vitesse de rotation moyenne sur la durée du signal tour de roue si la variation de vitesse de rotation est faible sur le signal tour de roue, c'est-à-dire inférieure à 15% par rapport à la vitesse moyenne. Si l'enveloppe pneumatique est à vitesse constante, c'est préférable car on élimine de nombreuses sources d'erreurs potentielles. [0009] Ensuite, la simple comparaison du niveau d'accélération absolue du signal tour de roue avec une accélération de référence liée à la position radiale du capteur et au niveau de vitesse de rotation W permet de générer une densité d'énergie S. L'amplitude du signal tour de roue par rapport à un seuil A qui peut, par exemple, simplement être l'accélération de référence génère potentiellement un doublet de densités d'énergie de déformation positive et négative (S+, S) à partir du signal tour de roue. Ainsi, la méthode ne fait que définir une densité d'énergie de déformation de l'enveloppe pneumatique et la distribuer dans deux sous-ensembles selon sa position par rapport au seuil A. Ce sont des opérations simples à réaliser qui consomment peu de ressources. Bien entendu, pour être représentative, la méthode part de l'accélération absolue qui permet une comparaison aisée avec l'accélération de référence pour identifier le doublet de densités d'énergie. [0010] Enfin, la méthode détermine la déformation de l'enveloppe pneumatique comme une fonction de la densité d'énergie calculée qu'elle norme sur la durée du signal tour de roue qui subirait une accélération de référence. Ainsi, la déformation représente une normalisation de l'énergie de déformation sur un tour de roue physique de l'enveloppe pneumatique. De ce fait, on identifie un invariant énergétique lié à la déformation de l'enveloppe pneumatique soumis à une charge en condition de roulage. Bien entendu, un seul tour de roue est nécessaire à la méthode. Cependant de façon préférentielle, le nombre de tours de roue sera d'au moins 5, voire 10 afin de moyenner les résultats ce qui permettra de s'affranchir de phénomènes aléatoires sur le signal comme par exemple des obstacles sur la chaussée sur laquelle roule l'enveloppe pneumatique. Ainsi, la précision de la méthode s'en trouve améliorée en mode industriel. [0011] Préférentiellement, la déformation de l'enveloppe pneumatique soumise à une charge est déterminée par la formule suivante : [Math .1] (Arn >t