FR3072165B1 - Procede de determination de l'epaisseur d'un pneumatique de vehicule automobile - Google Patents

Procede de determination de l'epaisseur d'un pneumatique de vehicule automobile Download PDF

Info

Publication number
FR3072165B1
FR3072165B1 FR1759466A FR1759466A FR3072165B1 FR 3072165 B1 FR3072165 B1 FR 3072165B1 FR 1759466 A FR1759466 A FR 1759466A FR 1759466 A FR1759466 A FR 1759466A FR 3072165 B1 FR3072165 B1 FR 3072165B1
Authority
FR
France
Prior art keywords
tire
determined
deflection angle
time
function
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
FR1759466A
Other languages
English (en)
Other versions
FR3072165A1 (fr
Inventor
Jean-Philippe BOISSET
Sebastien Plancke
Matthias Kretschmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aumovio Germany GmbH
Original Assignee
Continental Automotive Technologies GmbH
Continental Automotive France SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive Technologies GmbH, Continental Automotive France SAS filed Critical Continental Automotive Technologies GmbH
Priority to FR1759466A priority Critical patent/FR3072165B1/fr
Priority to PCT/FR2018/052475 priority patent/WO2019073155A1/fr
Priority to US16/753,997 priority patent/US11199402B2/en
Priority to CN201880065992.2A priority patent/CN111164372B/zh
Publication of FR3072165A1 publication Critical patent/FR3072165A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR3072165B1 publication Critical patent/FR3072165B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/02Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness
    • G01B21/08Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness for measuring thickness
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/02Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B7/06Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/24Wear-indicating arrangements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/24Wear-indicating arrangements
    • B60C11/246Tread wear monitoring systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B60C23/0408Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre transmitting the signals by non-mechanical means from the wheel or tyre to a vehicle body mounted receiver
    • B60C23/0474Measurement control, e.g. setting measurement rate or calibrating of sensors; Further processing of measured values, e.g. filtering, compensating or slope monitoring
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B60C23/0486Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre comprising additional sensors in the wheel or tyre mounted monitoring device, e.g. movement sensors, microphones or earth magnetic field sensors
    • B60C23/0488Movement sensor, e.g. for sensing angular speed, acceleration or centripetal force
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/06Signalling devices actuated by deformation of the tyre, e.g. tyre mounted deformation sensors or indirect determination of tyre deformation based on wheel speed, wheel-centre to ground distance or inclination of wheel axle
    • B60C23/064Signalling devices actuated by deformation of the tyre, e.g. tyre mounted deformation sensors or indirect determination of tyre deformation based on wheel speed, wheel-centre to ground distance or inclination of wheel axle comprising tyre mounted deformation sensors, e.g. to determine road contact area
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L17/00Devices or apparatus for measuring tyre pressure or the pressure in other inflated bodies
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M17/00Testing of vehicles
    • G01M17/007Wheeled or endless-tracked vehicles
    • G01M17/02Tyres
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

Procédé de détermination de l'épaisseur d'un pneumatique de véhicule automobile, le véhicule automobile étant muni d'au moins un capteur de surveillance de la pression de pneumatique disposé au contact de la paroi interne du pneumatique en regard de la bande de roulement. Le procédé comprend les étapes suivantes : • on détermine au moins deux temps de référence successifs en fonction de la variation au cours du temps de l'accélération radiale subie par le capteur de surveillance de la pression de pneumatique, • on détermine au moins un instant de passage d'un angle de demi-déflexion en fonction de la variation au cours du temps de l'accélération radiale subie par le capteur de surveillance de la pression de pneumatique et d'au moins un temps de référence, • on détermine l'angle de demi-déflexion en fonction de l'instant de passage de l'angle de demi-déflexion et des au moins deux temps de référence successifs, puis • on détermine la valeur d'un rayon extérieur moyen estimé dans un intervalle de positions angulaires, en fonction d'une valeur de la vitesse ou de l'accélération du véhicule, de l'angle de demi-déflexion et des au moins deux temps de référence successifs, • on détermine une valeur d'un rayon intérieur moyen estimé dans un intervalle de positions angulaires, en fonction de la mesure de l'accélération radiale et de la position angulaire du capteur de surveillance de la pression de pneumatique, puis • on détermine l'épaisseur du pneumatique comme la différence entre le rayon extérieur moyen et le rayon intérieur moyen.

Description

L’invention a pour domaine technique les pneumatiques, et plus particulièrement la mesure d’épaisseur d’un pneumatique.
Les systèmes de surveillance de la pression des pneumatiques également appelés systèmes TPMS (acronyme anglophone pour « Tire Pressure Monitoring System ») ont été récemment généralisés à la plupart des véhicules automobiles suite à la révision des normes européennes en matière d’équipement et de sécurité automobile.
Il a été ainsi reconnu que la prévention du sous-gonflage des pneumatiques pouvait grandement contribuer à la prévention des accidents automobiles.
Toutefois, l’usure des pneumatiques constitue un autre risque d’accident, pouvant mener à une disparition des reliefs de la bande de roulement du pneumatique et à une diminution de l’adhérence et de la tenue de route.
Il est donc important, en parallèle de la surveillance de la pression des pneumatiques, de surveiller leur usure par l’intermédiaire d’une mesure d’épaisseur.
Quelques méthodes indirectes permettent aujourd’hui d’estimer l’usure relative du pneumatique, mais nécessitent des calibrations dépendantes de la référence du pneumatique, ce qui en rend le déploiement complexe. En effet, il conviendrait d’étalonner chaque dispositif d’estimation d’usure en fonction du pneumatique équipant le véhicule, et ce, pour chaque type de véhicule. Les coûts associés dépasseraient alors ce qui est communément admissible pour des véhicules en grande série. L’invention a pour objet un procédé de détermination de l’épaisseur d’un pneumatique de véhicule automobile, le véhicule automobile étant muni d’un système de surveillance de la pression de pneumatique comprenant un récepteur de surveillance de la pression de pneumatique connecté à au moins un capteur de surveillance de la pression de pneumatique disposé au niveau d’un pneumatique du véhicule, chaque capteur de surveillance de la pression de pneumatique étant disposé au contact de la paroi interne du pneumatique de sorte à pouvoir mesurer une variation de l’accélération radiale lorsque la bande de roulement en regard de laquelle le capteur de surveillance de la pression de pneumatique est placé entre en contact avec le sol. Le procédé comprend les étapes suivantes : • on détermine au moins deux temps de référence successifs en fonction de la variation au cours du temps de l’accélération radiale subie par le capteur de surveillance de la pression de pneumatique, • on détermine au moins un instant de passage d’un angle de demi-déflexion en fonction de la variation au cours du temps de l’accélération radiale subie par le capteur de surveillance de la pression de pneumatique et d’au moins un temps de référence, • on détermine l’angle de demi-déflexion en fonction de l’instant de passage de l’angle de demi-déflexion et des au moins deux temps de référence successifs, puis • on détermine la valeur d’un rayon extérieur moyen, estimé dans un intervalle de positions angulaires, en fonction d’une valeur de la vitesse ou de l’accélération du véhicule, de l’angle de demi-déflexion et des au moins deux temps de référence successifs, • on détermine une valeur d’un rayon intérieur moyen, estimé dans un intervalle de positions angulaires en fonction de la mesure de l’accélération radiale et de la position angulaire du capteur de surveillance de la pression de pneumatique, puis • on détermine l’épaisseur du pneumatique comme la différence entre le rayon extérieur moyen et le rayon intérieur moyen.
Si une mesure de vitesse du véhicule est disponible et lorsque la variation relative de vitesse du véhicule entre deux temps de référence successifs est inférieure à un seuil prédéterminé, on peut réaliser les étapes suivantes : • on détermine un premier temps de référence et un deuxième temps de référence successifs, • on détermine l’instant de passage de l’angle de demi-déflexion suivant le premier temps de référence en fonction de l’évolution au cours du temps de l’accélération radiale subie par le capteur de surveillance de la pression de pneumatique du pneumatique, • on détermine l’angle de demi-déflexion en fonction de l’instant de passage de l’angle de demi-déflexion et des temps de référence, puis le rayon extérieur moyen du pneumatique en fonction de l’angle de demi-déflexion, de l’instant de passage de l’angle de demi-déflexion et des deux temps de référence ainsi que de la vitesse du véhicule.
Si une mesure de vitesse est disponible et que la variation relative de vitesse du véhicule entre deux temps de référence successifs est supérieure à un seuil ou si une mesure de vitesse n’est pas disponible, on détermine un premier temps de référence, un deuxième temps de référence et un troisième temps de référence dit de passage successifs, et, lorsque, au troisième instant de référence, la valeur absolue de l’accélération longitudinale du véhicule est inférieure à un seuil prédéterminé, et lorsque l’angle entre la projection sur le plan horizontal du vecteur vitesse du véhicule et la projection sur le plan horizontal du vecteur vitesse du pneumatique sur lequel le capteur est installé est inférieur à un seuil prédéfini, on peut réaliser les étapes suivantes : • on détermine l’instant de passage de l’angle de demi-déflexion suivant le deuxième temps de référence en fonction de l’évolution au cours du temps de l’accélération radiale subie par le capteur de surveillance de la pression de pneumatique du pneumatique, • on détermine la valeur de l’angle de demi-déflexion en fonction de l’instant de passage de l’angle de demi-déflexion et des temps de référence, puis la valeur du rayon extérieur moyen en fonction de l’angle de demi-déflexion, des temps de référence, et de l’intégrale par rapport au temps de l’accélération longitudinale subie par le véhicule entre le deuxième temps de référence et le troisième temps de référence.
On peut déterminer un temps de référence comme l’instant situé au milieu de l’intervalle de temps correspondant à une valeur minimale de l’accélération radiale subie par le capteur de surveillance de la pression de pneumatique.
On peut définir l’instant de passage de l’angle de demi-déflexion pour une rotation comme l’instant suivant le temps de référence pour ladite rotation pour lequel l’accélération radiale subie par le capteur de surveillance de la pression de pneumatique filtrée par un filtre passe bas du premier ordre est égale à un minimum. On rappelle qu’on peut déterminer qu’une grandeur atteint un minimum en déterminant une annulation de la dérivée de la grandeur consécutive à une diminution de la valeur de la grandeur.
La fréquence de coupure du filtre passe bas peut être égale à 0.1 Hz.
On peut déterminer la vitesse du véhicule en fonction d’un signal de positionnement global.
On peut déterminer l’accélération longitudinale du véhicule en fonction du signal d’un accéléromètre.
On peut déterminer un rayon intérieur du pneumatique estimé sur l’intervalle de positions angulaires comme étant égal à l’intégrale sur une plage de temps correspondant à l’intervalle de positions angulaires du rapport de l’accélération radiale du capteur de surveillance de la pression de pneumatique et la dérivée par rapport au temps de la position angulaire du capteur de surveillance de la pression de pneumatique. L’intervalle de positions angulaires peut s’étendre de l’angle de demi-déflection en radians à 2π moins l’angle de demi-déflection en radians. D’autres buts, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 illustre les principales grandeurs caractéristiques d’un pneumatique, et - la figure 2 illustre un signal de l’accélération radiale du capteur TPMS d’un pneumatique faisant apparaître l’empreinte du pneumatique.
On rappelle qu’un système de surveillance de la pression des pneumatiques TPMS (acronyme anglophone pour « Tire Pressure Monitoring System ») selon l’état de la technique comprend un récepteur TPMS connecté à au moins un capteur TPMS disposé au niveau d’une roue du véhicule. En général, chaque roue du véhicule est munie d’un capteur TPMS.
Le système TPMS est connecté par ailleurs à un équipement central, notamment une unité de commande électronique ECU (acronyme anglophone pour « Electronic Command Unit ») ou un dispositif électronique portable, notamment un téléphone intelligent ou smartphone. La connexion peut être filaire ou sans fil (de type radio, Bluetooth, notamment Bluetooth Low Energy ou autre) avec le système TPMS. Toutefois, la connexion aux capteurs TPMS du véhicule est sans fil, pour des raisons de conception et de réalisation.
Les capteurs TPMS de l’état de la technique sont généralement disposés dans le pneumatique au niveau de la valve de gonflage ou au contact de la paroi interne du pneumatique en regard de la bande de roulement du pneu.
Les inventeurs se sont aperçus que l’évolution au cours du temps de l’accélération radiale perçue par un capteur TPMS au contact de la paroi interne en regard de la bande de roulement formait un signal caractéristique, appelé empreinte (« footprint » en langue anglaise) à partir duquel il est possible de déterminer les paramètres morphologiques du pneumatique, et notamment son rayon intérieur moyen.
Ainsi, seuls les capteurs TPMS au contact de la paroi interne du pneumatique permettent de percevoir la déformation ou déflexion du pneumatique au contact du sol et d’en déduire le rayon intérieur moyen. Un exemple d’un capteur TPMS disposé sur la paroi interne du pneumatique en regard de la bande de roulement est le capteur TPMS-eTIS (acronyme pour « electronic Tire Information System ») de Continental.
La figure 1 illustre de façon schématique un pneumatique 1 subissant une déflexion 2 en partie basse à proximité du contact avec le sol 3. On définit les variables suivantes illustrées sur la figure 1 :
Ax : accélération longitudinale du véhicule [m/s2] θ : angle de demi-déflexion [rad]
Vveh : Vitesse longitudinale du véhicule [m/s]
Rext : Rayon externe du pneumatique sans déflexion [m]
Lext : Demi-longueur externe de la déflexion du pneumatique [m]
On peut voir que la zone de déflexion 2 s’étend sur un intervalle angulaire [-θ;+θ] tandis que la zone en dehors de la zone de déflexion s’étend sur l’intervalle de positions angulaires [θ;2π-θ].
La figure 2 illustre un premier signal 4 montrant l’évolution au cours du temps de l’accélération radiale Arad mesurée par un capteur TPMS lors de la rotation de la roue ainsi qu’un deuxième signal 5 montrant l’évolution au cours du temps de la valeur de l’accélération radiale, filtrée par un filtre passe bas (par exemple de fréquence de coupure égale à 0,1 Hz).
En considérant le premier signal 4, on peut voir que l’accélération radiale passe par des valeurs non nulles correspondant à la rotation du capteur TPMS en dehors de la zone de déflexion illustrée par la figure 1. Lorsque le capteur TPMS s’approche de la zone de déflexion, il subit une augmentation de l’accélération radiale jusqu’à un maximum local. L’accélération radiale sur le capteur TPMS diminue alors fortement jusqu’à atteindre un minimum lorsque la bande de roulement en regard du capteur TPMS est en contact avec le sol. L’accélération radiale subie par le capteur TPMS augmente ensuite à nouveau de sorte à atteindre un autre maximum local, pour décroître ensuite vers une valeur non nulle.
Le profil d’accélération radiale décrit ci-dessus est répété à chaque tour de roue lors du contact de la bande de roulement en regard du capteur TPMS avec le sol.
Sur ce profil, on définit les points remarquables suivants.
Selon un mode de réalisation, on définit le temps de référence T, de la rotation i comme l’instant situé au milieu de l’intervalle de temps 6 correspondant à une accélération radiale Arad minimale au cours de la rotation i. On définit de manière similaire les temps de référence pour les autres rotations.
Selon un autre mode de réalisation, on définit le temps de référence T, de la rotation i comme un point remarquable déterminable de façon répétable d’une rotation à la suivante.
En considérant maintenant le deuxième signal 5, on définit l’instant Te de passage de l’angle de demi-déflexion Θ comme l’instant suivant le temps de référence pour lequel la valeur filtrée par un filtre passe bas (par exemple de fréquence de coupure égale à 0,1 Hz) de l’accélération radiale subie par le capteur TPMS passe par un minimum.
On peut également voir que l’instant Τ2π ede début d’empreinte pour l’instant de référence Ti comme l’instant précédent le temps de référence pour lequel la valeur filtrée par un filtre passe bas (par exemple de fréquence de coupure égale à 0,1 Hz) de l’accélération radiale subie par le capteur TPMS passe par un maximum.
Sur cette même figure, on peut voir que l’empreinte pour le temps de référence Ti débute à l’instant Τ2π-eet se termine à l’instant de passage de l’angle de demi-déflexion Te.
On notera que l’intervalle de positions angulaires [θ;2π-θ] en dehors de la zone de déflexion [-θ;+θ] illustré sur la figure 1 correspond à l’intervalle de temps Τ2π-θ-Τθ illustré sur la figure 2.
Chaque temps de référence est suivi par hypothèse d’un instant Te de passage de l’angle de demi-déflexion Θ.
On va maintenant décrire le cadre formel dans lequel le rayon extérieur moyen du pneumatique est calculé.
On définit le périmètre externe P du pneumatique 1 en fonction de l’angle de demi-déflexion Θ, du rayon extérieur moyen du pneumatique Rext et de la demi-longueur externe de la déflexion du pneumatique Lext.
(Eq. 1)
La détermination de l’angle de demi-déflexion θ sera exposée plus loin dans la description.
En considérant T, comme le temps de référence de phase pour le tour i et une condition cinématique sans glissement, on peut exprimer la vitesse du véhicule de la façon suivante :
(Eq. 2)
On peut alors déterminer le rayon extérieur moyen du pneumatique selon que l’on dispose de la vitesse du véhicule Vveh, que cette vitesse est sensiblement constante ou non, ou que l’on ne dispose que de l’accélération longitudinale Ax subie par le véhicule.
Dans un mode de réalisation, l’équipement central dispose de moyens de détermination de la vitesse du véhicule Vveh permettant de déterminer la vitesse du véhicule de façon fiable et précise. On cite comme exemple d’une telle détermination, une détermination à partir d’un signal de positionnement global (Navstar GPS, GLONASS, BeiDou, Galileo,...).
Lorsque l’on dispose de la vitesse du véhicule Vveh, on détermine le rayon extérieur moyen du pneumatique de la façon suivante :
On combine les équations Eq. 1 et Eq. 2 afin d’obtenir l’équation suivante :
(Eq. 3)
On pose que la demi-longueur de déflexion Lext peut être réécrite de la façon suivante :
(Eq. 4)
On combine alors les équations Eq. 3 et Eq. 4 afin d’obtenir :
(Eq. 5)
Dans un autre mode de réalisation, l’équipement central comprend des moyens de détermination de l’accélération longitudinale du véhicule permettant de déterminer l’accélération longitudinale du véhicule de façon fiable et précise. On cite comme exemple d’une telle détermination, une détermination par l’intermédiaire d’un accéléromètre d’une centrale inertielle du véhicule ou d’un accéléromètre du dispositif électronique portable.
Lorsque l’on ne dispose pas de la vitesse longitudinale du véhicule Vveh, et que l’on ne dispose que de l’accélération longitudinale Ax, on détermine le rayon extérieur moyen Rext du pneumatique de la façon suivante. Cette détermination est également employée si l’on dispose d’une mesure de vitesse, mais que la variation relative de vitesse du véhicule entre deux temps de référence successifs est supérieure à un seuil.
On détermine la variation entre deux instants T, et Tm de l’équation Eq. 2 en considérant le périmètre Pl{û}= Ρι~ι(ϋ·) comme constant entre ces deux instants T, et Tm en appliquant l’équation suivante :
Avec : FPratio : le rapport entre le temps nécessaire pour parcourir l’angle de demi-déflexion par rapport au temps nécessaire pour parcourir un tour de roue.
On combine ensuite les équations Eq. 1, Eq. 6, Eq. 7 et Eq. 8 afin d’introduire le rayon extérieur moyen Rext :
(Eq. 9)
On réécrit l’équation Eq. 9 afin de faire apparaître que la variation de la vitesse du véhicule Vveh entre deux instants est égale à l’intégrale de l’accélération longitudinale Ax entre ces deux instants, lorsque l’angle entre la projection sur le plan horizontal du vecteur vitesse du véhicule et la projection sur le plan horizontal du vecteur vitesse du pneumatique sur lequel le capteur est installé est inférieur à un seuil prédéfini, par exemple 5° d’angle de braquage. On regroupe égàement les termes de sorte que l’expression soit intégrable.
(Eq. 10)
On peut alors reformuler l’équation Eq. 10 de sorte à faire apparaître le rayon extérieur moyen Rext :
(Eq. 11)
On va maintenant décrire la détermination de l’angle de demi-déflexion θ qui est un point de référence de l’accélération radiale dans le domaine de phase.
Si le véhicule évolue à vitesse constante, c’est-à-dire que l’accélération du véhicule est inférieure à un seuil, par exemple 0,05m/s2, on détermine l’angle de demi-déflexion θ de la façon suivante :
(Eq. 12)
Si le véhicule subit une accélération longitudinale dont la variation relative est inférieure à un seuil prédéfini, par exemple 0,05m/s2, c’est à dire que la variation de la
vitesse est sensiblement linéaire, on peut estimer l’angle de demi-déflexion θ de la façon suivante.
Sur la base d’une observation de deux tours de roue, il est possible de déterminer une variation quadratique de la phase et une variation linéaire de la fréquence de rotation de la roue par rapport au temps.
On définit la fonction angulaire basée sur le point de référence d’accélération radiale de la façon suivante :
(Eq. 13)
On peut alors définir un système d’équations rendant compte de l’évolution de l’angle pour les trois instants Τ,-2, Tm et T, :
(Eq. 14)
Le système d’équations Eq. 14 peut alors être reformulé pour obtenir le système d’équation Eq. 15 ci-dessous en considérant entre chaque instant Ti, Ti-1 et Ti-2 que la phase a évolué de 2π. En d’autres termes, si on considère que l’angle a(Ti-2) comme étant l’angle de référence et égal à zéro, l’angle α(Τ,-ι) correspond à 2π et l’angle α(Τ,) à 4π.
(Eq. 15)
Si on considère comme référence temporelle l’instant Τ,-2, le système d’équations Eq. 15 peut être réécrit de la façon suivante : (Eq. 16) (Eq. 17)
D’après l’équation Eq. 13 appliquée à l’instant Te et pour une valeur nulle de c tel que déterminé à l’équation Eq. 17, on obtient alors :
(Eq. 18)
Avec a et b, deux coefficients définis par le système d’équations Eq. 17 et fonctions des instants de référence Τ,-2, T-ι et T,.
On va maintenant décrire la détermination du rayon intérieur moyen du pneumatique. L’accélération radiale Arad mesurée par le capteur TPMS-etis en fonction de la fonction angulaire a(t) et du rayon intérieur moyen du pneumatique R'nt peut être approchée de la façon suivante sur l’intervalle de positions angulaires
(Eq. 19)
Cette expression comprend la contribution de la composante verticale de l’accélération radiale γζ appliquée à la roue et de la composante horizontale de l’accélération radiale γχ appliquée à la roue ainsi qu’une évolution quadratique de l’accélération fonction de la vitesse angulaire et du rayon intérieur R'nt. L’homme du métier notera que la composante horizontale de l’accélération radiale γχ appliquée à la roue se confond avec l’accélération longitudinale Ax subie par le véhicule pour des angles de braquage faibles, inférieurs notamment à 5° d’angle.
Par ailleurs, les termes cos(a(t)) et sin(a(t)) correspondent réciproquement à une projection de la composante verticale de l’accélération radiale γζ appliquée à la roue et à une projection de la composante horizontale de l’accélération radiale γχ appliquée à la roue sur la direction radiale de mesure du capteur TPMS-etis.
Pour extraire le rayon intérieur moyen du pneumatique, estimé sur l’intervalle de positions angulaires
on effectue l’approximation suivante :
(Eq. 20)
On définit le périmètre intérieur du pneumatique sur l’intervalle de positions angulaires
par :
(Eq.21)
En faisant l’approximation suivante :
(Eq. 22)
En combinant les équations Eq. 22 et Eq. 21, on obtient l’expression suivante :
(Eq. 23)
En combinant les équations Eq. 20 et Eq. 23, on obtient l’expression suivante :
(Eq. 24)
On définit l’épaisseur du pneumatique comme la différence entre l’estimation du rayon extérieur moyen déterminé par application des équations Eq. 5 et Eq. 11 et l’estimation du rayon intérieur moyen déterminé par application de l’équation Eq. 24.
On définit la variation relative d’épaisseur du pneumatique comme le rapport entre l’épaisseur du pneumatique estimée à un instant donné et l’épaisseur du pneumatique estimée ultérieurement.
Le procédé de détermination de l’épaisseur d’un pneumatique comprend les étapes suivantes :
On détermine si une mesure de vitesse est disponible.
Si tel est le cas, on détermine les temps de référence T,-i et T, et l’instant Te de passage de l’angle de demi-déflexion θ suivant le temps de référence Tm en fonction de l’évolution au cours du temps de l’accélération radiale subie par le capteur TPMS du pneumatique.
Lorsque la variation de vitesse du véhicule au temps de référence T est inférieure à un seuil prédéterminé, on détermine l’angle de demi-déflexion θ en fonction des équations Eq. 12, puis on détermine le rayon extérieur moyen du pneumatique par application de l’équation Eq. 5.
Si la variation de vitesse du véhicule est supérieure au seuil prédéterminé, ou si la vitesse du véhicule n’est pas disponible, on utilise un accéléromètre longitudinal, et on détermine les temps de référence Τ,-2, T,-i et T, et l’instant Te de passage de l’angle de
demi-déflexion θ suivant le temps de référence Tm en fonction de l’évolution au cours du temps de l’accélération radiale subie par le capteur TPMS du pneumatique.
Plus précisément, lorsque la valeur absolue de l’accélération longitudinale Ax du véhicule à l’instant de référence T, est inférieure à un seuil, par exemple 0,05m/s2, et que l’angle entre la projection sur le plan horizontal du vecteur vitesse du véhicule et la projection sur le plan horizontal du vecteur vitesse du pneumatique sur lequel le capteur est installé est inférieur à un seuil prédéfini, par exemple 5° d’angle de braquage, on détermine la valeur de l’angle de demi-déflexion θ par application de l’équation Eq. 18, puis la valeur du rayon extérieur moyen par application de l’équation Eq. 11.
Pour la rotation i, on détermine le temps de référence T, comme l’instant situé au milieu de l’intervalle de temps correspondant à une valeur minimale de l’accélération radiale subie par le capteur TPMS.
On définit l’instant Te de passage de l’angle de demi-déflexion θ comme l’instant suivant le temps de référence Tm pour lequel le filtrage de l’accélération radiale subie par le capteur TPMS par un filtre passe bas du premier ordre (présentant par exemple, une fréquence de coupure égale à 0,1 Hz) est égale à un minimum.
On détermine ensuite un rayon intérieur moyen du pneumatique en fonction de l’intégrale du rapport entre l’accélération radiale et la dérivée par rapport au temps de la position angulaire du capteur de surveillance de la pression de pneumatique sur l’intervalle de positions angulaires s’étendant hors de l’intervalle de positions angulaires correspondant à l’empreinte, par application de l’équation Eq. 24.
Le procédé se termine par une détermination de l’épaisseur du pneumatique comme la différence entre le rayon extérieur moyen et le rayon intérieur moyen.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS
    1. Procédé de détermination de l’épaisseur d’un pneumatique de véhicule automobile, le véhicule automobile étant muni d’un système de surveillance de la pression de pneumatique comprenant un récepteur de surveillance de la pression de pneumatique connecté à au moins un capteur de surveillance de la pression de pneumatique disposé au niveau d’un pneumatique du véhicule, chaque capteur de surveillance de la pression de pneumatique étant disposé au contact de la paroi interne du pneumatique de sorte à pouvoir mesurer une variation de l’accélération radiale lorsque la bande de roulement en regard de laquelle le capteur de surveillance de la pression de pneumatique est placé entre en contact avec le sol, caractérisé par le fait qu’il comprend les étapes suivantes : • on détermine au moins deux temps de référence successifs en fonction de la variation au cours du temps de l’accélération radiale subie par le capteur de surveillance de la pression de pneumatique, • on détermine au moins un instant de passage d’un angle de demi-déflexion en fonction de la variation au cours du temps de l’accélération radiale subie par le capteur de surveillance de la pression de pneumatique et d’au moins un temps de référence, • on détermine l’angle de demi-déflexion en fonction de l’instant de passage de l’angle de demi-déflexion et des au moins deux temps de référence successifs, puis • on détermine la valeur d’un rayon extérieur moyen estimé dans un intervalle de positions angulaires, en fonction d’une valeur de la vitesse ou de l’accélération du véhicule, de l’angle de demi-déflexion et des au moins deux temps de référence successifs, • on détermine une valeur d’un rayon intérieur moyen estimé dans un intervalle de positions angulaires, en fonction de la mesure de l’accélération radiale et de la position angulaire du capteur de surveillance de la pression de pneumatique, puis • on détermine l’épaisseur du pneumatique comme la différence entre le rayon extérieur moyen et le rayon intérieur moyen.
  2. 2. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel, si une mesure de vitesse du véhicule est disponible et lorsque la variation relative de vitesse du véhicule entre deux temps de référence successifs est inférieure à un seuil prédéterminé, • on détermine un premier temps de référence et un deuxième temps de référence successifs, • on détermine l’instant de passage de l’angle de demi-déflexion suivant le premier temps de référence en fonction de l’évolution au cours du temps de l’accélération radiale subie par le capteur de surveillance de la pression de pneumatique du pneumatique, • on détermine l’angle de demi-déflexion en fonction de l’instant de passage de l’angle de demi-déflexion, et des deux temps de référence, puis le rayon extérieur moyen du pneumatique en fonction de l’angle de demi-déflexion, de l’instant de passage de l’angle de demi-déflexion et des deux temps de référence ainsi que de la vitesse du véhicule.
  3. 3. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, si une mesure de vitesse est disponible et que la variation relative de vitesse du véhicule entre deux temps de référence successifs est supérieure à un seuil ou si une mesure de vitesse n’est pas disponible, on détermine un premier temps de référence, un deuxième temps de référence et un troisième temps de passage successifs, et lorsque, au troisième instant de référence la valeur absolue de l’accélération longitudinale du véhicule est inférieure à un seuil prédéterminé, et lorsque l’angle entre la projection sur le plan horizontal du vecteur vitesse du véhicule et la projection sur le plan horizontal du vecteur vitesse du pneumatique sur lequel le capteur est installé est inférieur à un seuil prédéfini, • on détermine l’instant de passage de l’angle de demi-déflexion suivant le deuxième temps de référence en fonction de l’évolution au cours du temps de l’accélération radiale subie par le capteur de surveillance de la pression de pneumatique du pneumatique, • on détermine la valeur de l’angle de demi-déflexion en fonction de l’instant de passage de l’angle de demi-déflexion et des temps de référence puis la valeur du rayon extérieur moyen en fonction de l’angle de demi-déflexion, des temps de référence, et de l’intégrale par rapport au temps de l’accélération longitudinale subie par le véhicule entre le deuxième temps de référence et le troisième temps de référence.
  4. 4. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on détermine un temps de référence comme l’instant situé au milieu de l’intervalle de temps correspondant à une valeur minimale de l’accélération radiale subie par le capteur de surveillance de la pression de pneumatique.
  5. 5. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on définit l’instant de passage de l’angle de demi-déflexion pour une rotation comme l’instant suivant le temps de référence pour ladite rotation pour lequel l’accélération radiale subie par le capteur de surveillance de la pression de pneumatique filtrée par un filtre passe bas du premier ordre est égale à un minimum.
  6. 6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel la fréquence de coupure du filtre passe bas est égale à 0,1 Hz.
  7. 7. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on détermine la vitesse du véhicule en fonction d’un signal parmi un signal de positionnement global.
  8. 8. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on détermine l’accélération longitudinale du véhicule en fonction du signal d’un accéléromètre.
  9. 9. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on détermine un rayon intérieur du pneumatique estimé sur l’intervalle de positions angulaires comme étant égal à l’intégrale sur une plage de temps correspondant à l’intervalle de positions angulaires du rapport entre l’accélération radiale du capteur de surveillance de la pression de pneumatique et la dérivée par rapport au temps de la position angulaire du capteur de surveillance de la pression de pneumatique.
  10. 10. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’intervalle de positions angulaires s’étend de l’angle de demi-déflection en radians à 2π moins l’angle de demi-déflection en radians.
FR1759466A 2017-10-10 2017-10-10 Procede de determination de l'epaisseur d'un pneumatique de vehicule automobile Active FR3072165B1 (fr)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1759466A FR3072165B1 (fr) 2017-10-10 2017-10-10 Procede de determination de l'epaisseur d'un pneumatique de vehicule automobile
PCT/FR2018/052475 WO2019073155A1 (fr) 2017-10-10 2018-10-08 Procédé de détermination de l'épaisseur d'un pneumatique de véhicule automobile
US16/753,997 US11199402B2 (en) 2017-10-10 2018-10-08 Method for determining the thickness of a motor vehicle tire
CN201880065992.2A CN111164372B (zh) 2017-10-10 2018-10-08 用于确定机动车辆轮胎厚度的方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1759466 2017-10-10
FR1759466A FR3072165B1 (fr) 2017-10-10 2017-10-10 Procede de determination de l'epaisseur d'un pneumatique de vehicule automobile

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3072165A1 FR3072165A1 (fr) 2019-04-12
FR3072165B1 true FR3072165B1 (fr) 2019-10-04

Family

ID=60382423

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1759466A Active FR3072165B1 (fr) 2017-10-10 2017-10-10 Procede de determination de l'epaisseur d'un pneumatique de vehicule automobile

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11199402B2 (fr)
CN (1) CN111164372B (fr)
FR (1) FR3072165B1 (fr)
WO (1) WO2019073155A1 (fr)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110962512A (zh) * 2019-12-24 2020-04-07 深圳供电局有限公司 一种汽车轮胎智能监测系统
FR3105940B1 (fr) 2020-01-07 2021-12-03 Continental Automotive Procédé de localisation de la position de chaque bloc roue d’un véhicule automobile
CN114347732B (zh) * 2020-10-12 2024-02-23 武汉杰开科技有限公司 车轮加速度的相关方法、轮胎压力监测系统和存储装置
KR102463594B1 (ko) * 2020-12-21 2022-11-07 한국타이어앤테크놀로지 주식회사 차량 속도 추정 시스템 및 이의 추정 방법
DE102021213641A1 (de) * 2021-12-01 2023-06-01 Continental Reifen Deutschland Gmbh Verfahren zur Bewertung der zeitlichen Entwicklung der Profiltiefe eines Fahrzeugreifens

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6822561B2 (en) 1999-12-15 2004-11-23 Continental Aktiengesellschaft Method and device for detecting a drop in pressure in motor vehicle tires
US20030058118A1 (en) * 2001-05-15 2003-03-27 Wilson Kitchener C. Vehicle and vehicle tire monitoring system, apparatus and method
US7775094B2 (en) * 2007-01-16 2010-08-17 Adam Awad Apparatus and method for measuring tire thickness
JP5072463B2 (ja) * 2007-07-11 2012-11-14 株式会社ブリヂストン タイヤの摩耗検知方法及びタイヤの摩耗検知装置
JP5412315B2 (ja) * 2010-02-19 2014-02-12 株式会社ブリヂストン タイヤ偏摩耗の推定方法
CN102069686B (zh) 2010-12-14 2012-11-28 吉林大学 基于有机压电材料的汽车轮胎监测装置
DE102012108348A1 (de) * 2012-09-07 2014-03-13 Continental Reifen Deutschland Gmbh Verfahren zur Bestimmung der Profiltiefe eines Fahrzeugreifens mit einem auf der Reifeninnenseite angeordneten Reifenmodul
JP6154172B2 (ja) 2013-04-01 2017-06-28 富士電機株式会社 圧力検出装置及び圧力検出装置の組立方法
FR3007517B1 (fr) * 2013-06-20 2016-08-19 Michelin & Cie Systeme de mesure de l'epaisseur d'une couche de gomme d'un pneumatique
FR3009076B1 (fr) * 2013-07-26 2017-03-31 Michelin & Cie Systeme de mesure de l'epaisseur d'une couche de gomme d'un pneumatique
EP2853418A1 (fr) * 2013-09-30 2015-04-01 Continental Automotive GmbH Système et procédé pour déterminer l'épaisseur de paroi d'un pneumatique
FR3014366B1 (fr) * 2013-12-05 2016-01-08 Continental Automotive France Procede de determination de l'empreinte d'un pneumatique de roue sur le sol
DE102014008500A1 (de) 2014-06-09 2015-12-17 Nira Dynamics Ab Reifenklassifizierung
KR101647696B1 (ko) 2015-07-13 2016-08-11 현대오트론 주식회사 반경 분석을 이용한 타이어 압력 모니터링 장치 및 그 방법
DE102017003249B3 (de) * 2017-04-04 2018-04-05 Jörn GmbH Verfahren zur Bestimmung der axialen Radreifendicke eines gummigefederten Eisenbahnrads
WO2019241118A1 (fr) * 2018-06-12 2019-12-19 Tyrata, Inc. Procédés de mesure d'épaisseur de bande de roulement à l'aide de capteurs doubles et/ou de mesure différentielle et systèmes de surveillance associés

Also Published As

Publication number Publication date
US20200393243A1 (en) 2020-12-17
FR3072165A1 (fr) 2019-04-12
US11199402B2 (en) 2021-12-14
CN111164372B (zh) 2021-09-07
WO2019073155A1 (fr) 2019-04-18
CN111164372A (zh) 2020-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR3072165B1 (fr) Procede de determination de l'epaisseur d'un pneumatique de vehicule automobile
FR2942895A1 (fr) Procede d'auto calibration, lors du roulage d'un vehicule, d'un capteur d'acceleration monte sur une roue du dit vehicule
EP2837510B1 (fr) Système et procédé d'estimation de l'état d'usure de pneu en mode de torsion
FR2989315A1 (fr) Procede de detection de fuite d'un pneumatique de vehicule
EP3083350B1 (fr) Procede et dispositif de detection d'une situation de roulage d'un vehicule automobile sur mauvaise route
FR3042281A1 (fr) Procede de determination de l'acceleration radiale de la roue d'un vehicule
FR2829422A1 (fr) Procede et systeme de detection d'une chute de pression dans un pneumatique
CN112469966B (zh) 用于估算装备机动车辆车轮的轮胎的外部半径的方法
KR102090328B1 (ko) 차량의 롤링 시 차량 바퀴의 불균형을 검출하는 방법
FR2915928A1 (fr) Procede et installation pour surveiller l'etat des pneumatiques d'un vehicule
FR2985014A1 (fr) Procede de determination de la longueur de l'empreinte sur le sol d'un pneumatique d'une roue d'un vehicule
EP1324889B1 (fr) Procede de localisation automatique des roues droites et gauches d'un vehicule automobile
GB2549539A (en) Method and apparatus for processing wheel phase angle sensor signals in a tyre pressure monitoring device
US9773359B2 (en) Method for detecting the detachment of a sensor device mounted in a wheel of a vehicle
FR3105940A1 (fr) Procédé de localisation de la position de chaque bloc roue d’un véhicule automobile
FR3014752A1 (fr) Systeme de surveillance de pression des pneumatiques d'un vehicule automobile
WO2015076199A1 (fr) Dispositif de reconnaissance de type de pneu pour pneus de véhicules automobiles
EP3083293B1 (fr) Procede et systeme de surveillance de la pression d'un pneumatique
FR3043466A1 (fr) Procede de determination de l'erreur de mesure de l'acceleration radiale d'une roue et de correction dynamique de cette mesure
JP6425883B2 (ja) 自動車用タイヤの空気圧低下検知装置
FR2988850A1 (fr) Procede de detection du sens de rotation d'une roue utilisant un capteur de vitesse non signe
FR3071607A1 (fr) Procede de determination de la frequence et de la phase instantanees d'un signal periodique
EP2346705B1 (fr) Dispositif de detection d'une crevaison lente ou d'un sous-gonflage d'un pneumatique et procede correspondant
FR3144282A1 (fr) Procédé et dispositif de détection d’un défaut de parallélisme d’un train d’un véhicule.
FR2699276A1 (fr) Procédé de détection d'une baisse de pression des pneumatiques d'un véhicule.

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20190412

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 7

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 8

TP Transmission of property

Owner name: CONTINENTAL AUTOMOTIVE TECHNOLOGIES GMBH, DE

Effective date: 20250228

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 9