BR112019025931A2

BR112019025931A2 - processo de diagnóstico do estado de enchimento de cada pneu de um veículo

Info

Publication number: BR112019025931A2
Application number: BR112019025931-7A
Authority: BR
Inventors: Philippe Saint-Loup; Sébastien Saliou; Guillhermo Pita-Gil; Joan DAVINS-VALLDAURA
Original assignee: Renault S.A.S.
Priority date: 2017-06-08
Filing date: 2018-06-07
Publication date: 2020-06-30
Also published as: RU2019143622A; KR20200016938A; CN110958952B; JP2020524780A; WO2018224780A1; FR3067289A1; RU2760044C2; FR3067289B1; EP3634785A1; RU2019143622A3; CN110958952A; EP3634785B1

Abstract

RESUMO PROCESSO DE DIAGNÓSTICO DO ESTADO DE ENCHIMENTO DE CADA PNEU DE UM VEÍCULO A invenção refere-se a um processo de diagnóstico do estado de enchimento de cada pneu de um veículo compreendendo um par dianteiro de pneus direito e esquerdo e um par traseiro de pneus direito e esquerdo. A principal característica de um processo de acordo com a invenção é que ele compreende as seguintes etapas: uma primeira etapa de determinação do raio real RFL, RFR, RRL e RRR a partir de uma comparação das velocidades angulares das rodas, e a partir de uma equação arbitrária ligando os quatro raios reais de RFL, RFR, RRL e RRR entre eles, onde RFL, RFR, RRL e RRR são respectivamente o raio da roda dianteira esquerda, o raio da roda dianteira direita, o raio de a roda traseira esquerda e o raio da roda traseira direita, - uma segunda etapa de determinação do raio relativo de cada uma das quatro rodas a partir da determinação dos raios reais realizada na etapa precedente e a partir de um raio real máximo determinado a partir da dita etapa precedente, um etapa de diagnóstico do estado de enchimento de cada uma das rodas a partir dos valores dos raios relativos determinados na etapa precedente.

Description

“PROCESSO DE DIAGNÓSTICO DO ESTADO DE ENCHIMENTO DE CADA PNEU DE UM VEÍCULO"

[001] A invenção refere-se a um processo de diagnóstico do estado de enchimento de um pneu de veículo. Um tal processo pode ser aplicado com vantagem, mas não exclusivamente, a um veículo automotivo.

[002] Essa invenção refere-se ao quadro da detecção do estado de esvaziamento de, pelo menos, um dos pneus de um veículo automotivo, por um método indireto.

[003] Em geral, o sistema de monitoramento de pressão pneumática (SSPP) tem por objetivo alertar imediatamente o motorista em caso de perda de pressão dos pneus, para que ele possa prosseguir, sem demora, a um reenchimento do pneu sub-cheio ou proceder à sua substituição. Uma tal medida permite: - permite reduzir as emissões de CO2 que seriam causadas pelo sub- enchimento, - prolongar a duração de vida útil dos pneus e, - aumentar a segurança dos passageiros, reduzindo o risco de arrebentar as rodas.

[004] As soluções tipo SSPP atuais ou métodos diretos são baseadas na utilização de sensores de pressão instalados em cada válvula das rodas do veículo, medindo, em tempo real, os valores de pressão e de temperatura. As desvantagens dessas soluções são que: - os pneus devem ser adaptados à instalação desses sensores, - OS sensores de pressão requerem uma manutenção regular para minimizar o risco de falha e perda de detecção, - os sensores de pressão geram custos significativos de fabricação e manutenção.

[005] Novas soluções sem sensor de pressão (SSPP indireto) propõem a instalação de um sistema de detecção de um sub-enchimento a partir da análise dos sinais presentes em um barramento CAN (ângulo de voo, velocidades angulares, velocidade do motor e acelerações). Ora, essas novas soluções ou métodos indiretos são mais complexas que as soluções atuais, e sua otimização é mais difícil. O SSPP indireto consiste em algoritmos de detecção de sub-enchimento que empregam um grande número de parâmetros de regulagem. Para otimizar todos esses parâmetros e validar a regulagem final obtida, foi projetada uma base de dados considerável, proveniente de um grande número de fases de rodagem. Assim, o tempo de simulação do sistema em todo esse banco de dados torna a otimização manual dos algoritmos de detecção de SSPP uma tarefa complexa, tediosa e consumidora de tempo.

[006] Os sistemas SSPP indiretos, baseados nas velocidades angulares das rodas são constituídos, entre outros, em dois tipos de algoritmos de detecção.

[007] O primeiro algoritmo de detecção é baseado em análise comparativa dos raios dinâmicos das rodas a partir dos sinais de velocidades angulares. De fato, uma diminuição do raio dinâmico tem como uma consequência direta um aumento da velocidade angular da roda. Esse algoritmo chamado sistema de detecção de furo (SDC) pode detectar de modo eficaz qualquer queda de pressão em uma roda.

[008] O segundo algoritmo é baseado em análise espectral de sinais de velocidades angulares. Constatou-se que baixa da pressão causa uma diminuição das frequências características das vibrações do veículo e da roda, aparecendo no sinal de velocidade angular. Esse algoritmo é capaz de detectar um esvaziamento de várias rodas, sendo muito útil para detectar as baixas perdas de pressão acumuladas após longo período de rodagem. Esse sistema é o sistema de detecção de difusão (SDD).

[009] O pedido FR2927019 descreve um processo de diagnóstico do estado de enchimento de, pelo menos, um pneu de um veículo automotivo. Este é um diagnóstico efetuado em pelo menos um pneu equipando pares de rodas dianteira e traseira de um veículo automotivo, cada um desses pares sendo associado a um eixo do veículo, do tipo comportando uma medição das velocidades angulares das rodas do veículo e uma análise das velocidades medidas para detectar o dito estado de enchimento. Uma desvantagem deste processo é que ele não permite nem detectar um estado de sub-enchimento de vários pneus de um veículo, nem detectar vários níveis diferentes de sub-enchimento dos ditos pneus.

[0010] Um processo de diagnóstico do estado de enchimento de, pelo menos, um pneu de um veículo de acordo com a invenção supera as desvantagens reveladas no estado da técnica.

[0011] A invenção tem por objeto um processo de diagnóstico do estado de enchimento de cada pneu de um veículo compreendendo um par dianteiro de pneus direito e esquerdo e um par traseiro de pneus direito e esquerdo.

[0012] A principal característica de um processo de acordo com a invenção é que ele compreende as seguintes etapas, - uma primeira etapa de determinação do raio real Rr, Rex, Rei e Rre de cada uma das quatro rodas a partir da determinação de um primeiro critério CR, comparando as velocidades angulares dos pares de rodas diagonais, de um segundo critério CR> comparando as velocidades angulares dos pares de rodas dianteira e traseira, e de um terceiro critério CR3 comparando as velocidades angulares dos pares de roda direita e esquerda e a partir de uma equação arbitrária ligando os quatro raios reais Rr, Rer, Rei e Reg entre eles, onde Re, Rr, Rei e Rer são respectivamente o raio da roda dianteira esquerda, o raio da roda dianteira direita, o raio da roda traseira esquerda e o raio da roda traseira direita, - uma segunda etapa de determinação do raio relativo de cada uma das quatro rodas, calculando a razão de cada um dos raios reais determinados na etapa precedente para um raio real máximo determinado durante a dita etapa precedente, - uma etapa de diagnóstico do estado de enchimento de cada uma das rodas a partir dos valores dos raios relativos determinados na etapa precedente.

[0013] Um tal processo é baseado em uma análise comparativa dos raios dinâmicos das rodas, a partir dos sinais de velocidades angulares. Esse processo é completo porque permite diagnosticar um sub-enchimento de cada uma das rodas do veículo e facilita a localização do ou dos pneus em situação de esvaziamento. O raio real máximo corresponde ao valor máximo do raio real dado para as quatro rodas.

[0014] Com vantagem, a equação arbitrária permitindo realizar a primeira etapa de determinação é dada por: Rei + Ras + Rea + Ra, =

[0015] De modo preferencial, a etapa de diagnóstico consiste em comparar o raio relativo de cada uma das rodas com um valor limiar que pode ser calibrado do seguinte modo: Limiar > min(R'i, Rr, Reu Rer) onde Rei, ReFe, Rei e Reg = São, respectivamente, os raios relativos da roda dianteira esquerda, da roda dianteira direita, da roda traseira esquerda e da roda traseira direita.

[0016] Preferivelmente, a etapa de diagnóstico é efetuada atribuindo um valor de 1 ao raio relativo da roda a mais cheia e em expressar o valor do raio relativo das outras rodas em porcentagem do raio da dita roda a mais cheia, e depois medindo o desvio entre o raio relativo de cada roda e o valor de 1 e, finalmente, comparando cada desvio medido com um valor limiar predeterminado.

[0017] De modo vantajoso, os valores limiares são otimizados a partir de um banco de dados listando as condições e os resultados de um grande número de testes reais, sendo as ditas condições representadas por, pelo menos, um parâmetro a ser escolhido entre a massa do veículo, o número de rodas sub-cheias, a pressão dos pneus, o tipo de estrada percorrida pelo veículo e as condições climáticas.

[0018] Com vantagem, os três critérios são determinados a partir das seguintes equações: CR =2tO | co Pt co Mat O + Ox On + Oz On +Oz, com wr, = PR OR = RS OR = Cedo ORR = e respectivamente, a velocidade angular da roda dianteira esquerda, da roda dianteira direita, da roda traseira esquerda e da roda traseira direita, V.ercuo Sendo a velocidade do veículo.

[0019] De modo preferencial, a segunda etapa de determinação do raio relativo de cada roda é realizado a partir das seguintes equações:

mMax(Ry,, Rego Rei Rag) Rin = DS max(Ry,, Rrps Rets Rog) rue Ro max(Ry, Rigo Reis Rag) R = Rae ETR o A A max(Ry,, Rego Rei Ryg)

[0020] Preferivelmente, um processo de acordo com a invenção é completado por uma etapa de controle consistindo em medir, por meio de um sensor da pressão de cada pneu, depois comparar o estado de enchimento de cada pneu obtido com o dito sensor e o obtido a partir de raios relativos dos ditos pneus.

[0021] A seguir, é apresentada uma descrição detalhada de uma modalidade preferida de um processo de diagnóstico de acordo com a invenção.

[0022] Como um lembrete, no pedido FR2927019A1, o diagnóstico consiste em analisar os valores de CR, CR, e CR3, E comparar os mesmos com os limiares nomeados como CRY", CRI and CRY,

Í | FR | CR CRIS | CR;z CRIS | CR: < CRI

[0024] No contexto de um sub-enchimento simultâneo na diagonal:

CR: CR CR (diagonais) (lados) . (eixos) RL- CR: > CRIS |ers| SCR; *

FR RR | CR <-CRIº | [CR] < CRE" õ

FL RL- Ti ax i;omax | ep e Ro | CR > CREPES CR,> CRIS | CR: 2 CR RR : E) CR S=CRPS CRs <-CRSº)| CR: = CRIº

RR

[0025] O problema com esta técnica é que ela não trata, de modo eficaz, com situações múltiplas de esvaziamento com diferentes níveis de esvaziamento nos pneus (por exemplo, um pneu esvaziado a 30%, um outro a 20% e um terceiro a 10%).

[0026] A presente invenção consiste em estimar o raio relativo de cada uma das rodas a partir dos três critérios CR CR, e CR3, depois basear o diagnóstico na variação do raio relativo das rodas.

[0027] O critério CR; compara as velocidades angulares dos pares de rodas diagonais: à 2 Or, + O, CR, = RTP Or, + Orr

[0028] O critério CR2> compara as velocidades angulares dos pares de roda dianteira-traseira: 2 2 Ox + CR, =" E] Or + Orr

[0029] O critério CR3 compara as velocidades angulares dos pares de roda direita-esquerda: ã 2 — Pre + Orr CR El Dr, + Orr

[0030] Sabendo que, para cada roda, a velocidade angular é calculada a partir da velocidade do veículo e o raio da roda considerada: QU. = Voueículo 1, = Voueícuto W, = Vueículo — Vveícuto FL E FR RrR URL RrL RR Rrr

[0031] As equações precedentes são então escritas: cr, =Xa*Ru | (1) Rea + R$, cr, - ata 1 (2) “ Ru Tr Ra cr, - tatu 1 (3) Rin + Rox

[0032] Para calcular os raios Rei, Rex, Rei e Rrr, à partir dos critérios CR;, CR? e CR;, falta uma equação. É proposto, portanto, adicionar a equação: Ri + RAR AR 21 (4)

[0033] O sistema de 4 equações (1), (2), (3) e (4) e com quatro incógnitas Rei, Reg, Rei e Rrr é então resolvido, por exemplo, por intermédio da caixa de ferramentas de matemática simbólica de MATLAB:

R. = 224€CR +4CR, + 4CR, +3CR, CR, +3 CR, CR; +3 CR, CR, + 2CR, CR, CR; +4 = (CR, + 2)-+(CR, +2)-+(CR, +2) 4CR, + CR, CR, — CR, CR, + CR, CR, +4 Ra =, 2 7 e F À (CR, + 2)4+(CR, + 2) +(CR, +2) pn, = |74€R-CRCR,+ CR CR, +CR,CR, + 4 * (CR, +2)+(CR, +2)-+ (CR, +2) 4 CR, + CR, CR, + CR, CR, — CR, CR; + 4 Reg =, 2 " A A AA (CR, +2)+(CR, +2)-+(CR, +2)

[0034] Então, é assim definido o raio relativo de cada uma das rodas RR. = Ray

ELO mMax(Ry, Rego Reis Rex) RR. = Reza rFR max (Ra , Rg » Ra , Ra ) Ra Bois E max(Ry, Rego Rai Rex)

R Rag = E max (Ra * Rg * Ra Rag )

[0035] Todos os raios relativos são menores ou iguais a 1. O raio do pneu o mais cheio será necessariamente igual a 1.

[0036] O método de diagnóstico da situação de esvaziamento consiste, então, em comparar o raio relativo de cada uma das rodas com um limiar que pode ser calibrado.

Limiar > min(Rreu, Rrer, Rergu, RrgR)

[0037] Em um contexto de detecção (sem localização), se o valor mínimo dos raios relativos for inferior ao valor do limiar, o sistema montará o alerta de sub- enchimento. No entanto, essa estratégia pode ser utilizada em combinação com um SSPP direto (com sensores de pressão) para melhorar a precisão da localização do problema de sub-enchimento.

[0038] A otimização dos limiares é realizada utilizando um banco de dados composto por um grande número de testes reais, os quais foram realizados sob diferentes condições e com parâmetros diferentes (massa do veículo, número de rodas sub-cheias, pressão de pneumático, tipo de estrada ...).

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Processo de diagnóstico do estado de enchimento de cada pneu de um veículo, compreendendo um par dianteiro de pneus direito e esquerdo e um par traseiro de pneus direito e esquerdo, o dito processo caracterizado pelo fato de que compreende as etapas a seguir: - uma primeira etapa de determinação do raio real Rei, Rer, Rei e Rrkk de cada uma das quatro rodas a partir da determinação de um primeiro critério CR, comparando as velocidades angulares dos pares de rodas diagonais, de um segundo critério CR, comparando as velocidades angulares dos pares de rodas dianteira e traseira e de um terceiro critério CR3 comparando as velocidades angulares dos pares de roda direita e esquerda e a partir de uma equação arbitrária ligando os quatro raios reais Rei, Reg, Rei e Reg entre eles, onde Rei, Reg, Rei e RRR são, respectivamente, o raio da roda dianteira esquerda, o raio da roda dianteira direita, o raio da roda traseira esquerda e o raio da roda traseira direita, - uma segunda etapa de determinação do raio relativo de cada uma das quatro rodas calculando a razão de cada um dos raios reais determinados na etapa precedente para um raio real máximo correspondente ao valor máximo registrado entre os quatro raios reais Rei, Rer, Rei e Rrr determinados quando da dita etapa; precedente, - uma etapa de diagnóstico do estado de enchimento de cada uma das rodas a partir dos valores dos raios relativos determinados na etapa precedente.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a equação arbitrária permitindo realizar a primeira etapa de determinação é dada por: Ri +Rig +Rig+Ri,=1

3. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações | ou 2, caracterizado pelo fato de que a etapa de diagnóstico consiste em comparar o raio relativo de cada uma das rodas com um valor limiar que pode ser calibrado da seguinte forma: Limiar > min(Rriu, Rr Rev Rer) onde Rei, Rer, Re e Rigg São,

respectivamente, os raios relativos da roda dianteira esquerda, da roda dianteira direita, da roda traseira esquerda e da roda traseira direita.

4. Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a etapa de diagnóstico é efetuada atribuindo um valor de 1 ao raio relativo da roda a mais cheia e para expressar o valor do raio relativo das outras rodas em porcentagem do raio da dita roda a mais cheia, depois medindo a diferença entre o raio relativo de cada roda e o valor de 1 e, finalmente, comparando cada desvio medido com um valor limiar predeterminado.

5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que os valores limiares são otimizados a partir de um banco de dados listando as condições e os resultados de um grande número de testes reais, e em que as ditas condições são representadas por pelo menos um parâmetro a escolher entre pelo menos a massa do veículo, o número de rodas sub- cheias, a pressão dos pneus, o tipo de estrada percorrida pelo veículo e as condições climáticas.

6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que os três critérios são determinados a partir das seguintes equações: CR =2mTOm | co Mt oo Math On +Ox, On + Oz Ou + Os, com mr = EE O pr = ai OR, = Freísulo o) pp = e, respectivamente — a velocidade angular da roda dianteira esquerda, da roda dianteira direita, da roda traseira esquerda e da roda traseira direita, Vvejcuo Sendo a velocidade do veículo.

7. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a segunda etapa de determinação do raio relativo de cada roda é realizada a partir das seguintes equações:

R = Rr Tl —.

max (Rr , Rrn , Rr , Rar ) RR... Rrx FR , max(R,, Rx Rei Rig) R — Rr

TRE max (Rre Rins Reis Rar )

R Rua E max(Ry,, Rrp> Rai Rox)

8. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que ele é completado por uma etapa de controle consistindo em medir, por meio de um sensor, pressão de cada pneu, então, comparação do estado da enchimento de cada pneu obtido com o dito sensor e o obtido a partir dos raios relativos dos ditos pneus.