CA3073917A1 - Procede d'evaluation des performances d'un pneumatique en cours d'utilisation - Google Patents
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Abstract
Procédé de détermination d'un indice Tonne Kilomètre Par Heure (TKPH) d'un pneumatique équipant un véhicule effectuant une pluralité de cycles de roulage en charge et à vide, dans lequel on procède aux étapes suivantes : - Etape A : pour chaque cycle, on acquiert les données relatives à la distance parcourue à vide (L1), la distance parcourue en charge (L2), la charge portée à vide (Q1), et en charge (Q2), et la durée totale du cycle (TTC), et on détermine une valeur du TKPH de base (TKPHB): (I) - Etape B: on détermine une valeur du TKPH réel (TKPHR) en faisant le produit du TKPH de base (TKPHB) avec des coefficients correcteurs (K2, R1), (TKPHR= TKPHBX K2 X R1), - Etape C : on détermine une valeur de TKPH intégré (TKPHI') en calculant, une moyenne glissante, pondérée sur la pluralité des cycles (n) effectués pendant une durée antérieure égale à une durée &intégration donnée (DI), des valeurs de TKPH réels calculés pour chacun de ces cycles: (II)
Description
wo 2019/081857 PCT/FR2018/052649 PROCEDE D'EVALUATION DES PERFORMANCES D'UN PNEUMATIQUE EN COURS
D'UTILISATION
[001] L'invention concerne un procédé d'estimation de la performance d'un pneumatique en cours d'utilisation.
D'UTILISATION
[001] L'invention concerne un procédé d'estimation de la performance d'un pneumatique en cours d'utilisation.
[002] Bien que non limitée à ce domaine, l'invention s'intéresse plus précisément à
l'exploitation des pneumatiques de génie civil, en particulier des pneumatiques utilisés par les engins de transports de type dumper dans les mines ou dans les carrières.
l'exploitation des pneumatiques de génie civil, en particulier des pneumatiques utilisés par les engins de transports de type dumper dans les mines ou dans les carrières.
[003] Ces pneumatiques ont pour particularités de transporter à vitesse élevée de lourdes charges sur des distances importantes et de rouler sur des sols souvent agressifs.
Il s'en suit une élévation de la température au sein des matériaux formant le pneumatique, susceptible d'engendrer la dégradation et la mise hors d'usage du pneumatique lui-même.
Il s'en suit une élévation de la température au sein des matériaux formant le pneumatique, susceptible d'engendrer la dégradation et la mise hors d'usage du pneumatique lui-même.
[004] Aussi, les utilisateurs de ces engins, soucieux de la productivité de leur exploitation, apportent une attention particulière à toutes les données provenant des véhicules en cours de roulage, et susceptibles de les tenir informés sur les limites de charge ou de vitesse à ne pas dépasser.
[005] De nombreuses méthodes, associées à des dispositifs de mesure sont à
leur disposition.
leur disposition.
[006] Parmi ces méthodes on trouve des méthodes directes permettant d'évaluer la température des matériaux. Une méthode de ce type est ainsi décrite dans la publication W02016151226.
[007] D'autres méthodes plus indirectes utilisent les indications fournies par le fabricant de pneumatiques en référence à des valeurs de charge et de vitesse à ne pas dépasser.
[008] De manière alternative, un indice fréquemment utilisé est l'indice Tonnes Kilomètres par Heure, plus couramment dénommé TKPH, qui est établi par le manufacturier pour un point de fonctionnement particulier du pneumatique, et qui est fondé
sur la connaissance de la température limite à ne pas dépasser dans le pneumatique.
sur la connaissance de la température limite à ne pas dépasser dans le pneumatique.
[009] Cet indice est égal au produit de la charge moyenne Qm portée par le pneumatique pendant un cycle représentatif et de la vitesse moyenne Vin pendant ce cycle.
TKPHB = Qm x Vm
TKPHB = Qm x Vm
[0010] Ainsi, les exploitants de mines et de carrière calculent cet indice pour s'assurer que le véhicule, et ses pneumatiques restent dans les limites spécifiées par le fabricant de pneumatiques.
wo 2019/081857 PCT/FR2018/052649
wo 2019/081857 PCT/FR2018/052649
[0011] Cet indice existe sous plusieurs formes pour tenir compte des conditions réelles d'exploitation. A cet effet, des coefficients correcteurs sont appliqués pour permettre le calcul d'une grandeur homogène permettant de comparer un TKPH réel avec le TKPH
maximum obtenu dans des conditions de roulage stabilisées et normalisées, et communiqué par le fabricant de pneumatique. Ces coefficients correcteurs tiennent compte par exemple de la longueur du cycle ou encore de la température extérieure.
maximum obtenu dans des conditions de roulage stabilisées et normalisées, et communiqué par le fabricant de pneumatique. Ces coefficients correcteurs tiennent compte par exemple de la longueur du cycle ou encore de la température extérieure.
[0012] Toutefois, le calcul du TKPH s'effectue en règle générale à la fin de chaque cycle sans tenir compte des valeurs obtenues dans les cycles précédents. De plus, les valeurs moyennes de charge et de vitesse utilisées négligent les variations observées liées aux temps d'arrêt, aux régimes transitoires ou aux surcharges temporaires observées pendant le cycle.
[0013] L'invention a pour objet de proposer une méthode de calcul du TKPH
permettant d'obtenir une valeur en temps réel plus objective afin de permettre à
l'exploitant de faire un usage optimal des pneumatiques équipant ses véhicules
permettant d'obtenir une valeur en temps réel plus objective afin de permettre à
l'exploitant de faire un usage optimal des pneumatiques équipant ses véhicules
[0014] Le procédé selon l'invention propose de déterminer un indice Tonne Kilomètre Par Heure (TKPH) d'un pneumatique équipant un véhicule effectuant une pluralité de cycles de roulage en charge et à vide. Selon ce procédé, on procède aux étapes suivantes :
¨ Etape A: pour chaque cycle, on acquiert les données relatives à la distance parcourue à vide (L1), la distance parcourue en charge (L2), la charge portée à vide (Q1), et en charge (Q2), et la durée totale du cycle (TTC), et on détermine une valeur du TKPH de base (TKPHB):
TKPHB = (21)<Li TTC- (22xL2 , ¨ Etape B: on détermine une valeur du TKPH réel (TKPHR) en faisant le produit du TKPH de base (TKPHB) par des coefficients correcteurs (K2, R1), TKPHR = TKPHB x K2 x R1 ¨ Etape C: on détermine une valeur de TKPH intégré (TKPH1) en calculant une moyenne glissante, pondérée sur la pluralité des cycles (n) effectués pendant une durée antérieure égale à une durée d'intégration donnée (DI), des valeurs de TKPH
réels calculés pour chacun de ces cycles :
TKPH1 = Eo(TTC, x TKPHR) DI
¨ Etape D: on compare la valeur du TKPH intégré (TKPI-11) avec une valeur de TKPH maximum stabilisé admissible par le pneumatique (TKPHmax), pour ajuster les conditions d'exploitation du véhicule ou générer une alerte en cas de dépassement.
¨ Etape A: pour chaque cycle, on acquiert les données relatives à la distance parcourue à vide (L1), la distance parcourue en charge (L2), la charge portée à vide (Q1), et en charge (Q2), et la durée totale du cycle (TTC), et on détermine une valeur du TKPH de base (TKPHB):
TKPHB = (21)<Li TTC- (22xL2 , ¨ Etape B: on détermine une valeur du TKPH réel (TKPHR) en faisant le produit du TKPH de base (TKPHB) par des coefficients correcteurs (K2, R1), TKPHR = TKPHB x K2 x R1 ¨ Etape C: on détermine une valeur de TKPH intégré (TKPH1) en calculant une moyenne glissante, pondérée sur la pluralité des cycles (n) effectués pendant une durée antérieure égale à une durée d'intégration donnée (DI), des valeurs de TKPH
réels calculés pour chacun de ces cycles :
TKPH1 = Eo(TTC, x TKPHR) DI
¨ Etape D: on compare la valeur du TKPH intégré (TKPI-11) avec une valeur de TKPH maximum stabilisé admissible par le pneumatique (TKPHmax), pour ajuster les conditions d'exploitation du véhicule ou générer une alerte en cas de dépassement.
[0015] Le calcul d'un TKPH intégré permet de prendre en compte l'histoire thermique du wo 2019/081857 PCT/FR2018/052649 pneumatique dans les cycles précédant le cycle observé, et au cours desquels les temps de roulage ou d'arrêt, en charge ou à vide, ont pu varier.
[0016] En choisissant judicieusement les valeurs des coefficients correcteurs R1 et K2, ainsi que celle de la durée d'intégration DI comme on le verra par la suite, cette méthode offre l'avantage, à l'aide d'un calcul simple et nécessitant l'acquisition de peu de données externes, de disposer d'une bonne évaluation du TKPH d'un pneumatique au cours de son exploitation sur une pluralité de cycles. A l'aide d'une relation simple et connue, il est alors possible de calculer, si le besoin s'en faisait sentir, la température réelle dans la zone sommet, qui est la zone du pneumatique connaissant les échauffements les plus importants.
[0017] L'exploitant a ainsi accès à chaque fin de cycle, à une valeur approchée plus précise des conditions d'utilisation de ses véhicules et des pneumatiques dont ils sont équipés. Il peut alors intervenir sur les paramètres d'exploitation en modifiant la charge ou la vitesse du camion, ou en aménageant des temps d'arrêt prolongés.
[0018] Le procédé selon l'invention peut aussi comprendre isolément, ou en combinaison, l'exécution des actions suivantes :
¨ A l'étape C, o on détermine un temps complémentaire (dt), de sorte que la somme des temps de cycle augmenté du temps complémentaire est égale à la durée d'intégration (DI =E7_0(TTC,) + dt) puis, o pour calculer la valeur du TKPH intégré (TKPI-11), on augmente la somme des produits des temps de cycle par les valeurs de TKPH réels (E0(TTC, x TKPHR) de la valeur du produit du TKPH réel (TKPHRõ) du cycle le plus ancien (i0) sur la durée d'intégration (DI) considérée par le temps (dt) complémentaire :
En,_1(TTC, x TKPHRD + dt x TKPHRõ
TKPHJ = __________________________________________________ DI
¨ A l'étape B, le coefficient K2 est donné par une première loi expérimentale dépendant de la température ambiante de l'air extérieur (9,õ,b) autour du camion pendant un cycle de roulage.
¨ La loi première expérimentale est du type :
K2 = 1 ¨38) 1+ amb dans laquelle la valeur du coefficient ne est comprise entre 60 et 90.
¨ Le coefficient R1 est donné pour un cycle de roulage donné, par une seconde loi expérimentale dépendant des valeurs observées pendant ce cycle, du temps de roulage à vide (0), du temps d'arrêt à vide (0,), du temps de roulage en charge (t,), wo 2019/081857 du temps d'arrêt en charge t et de la valeur de la durée d'intégration (DI).
¨ La seconde loi expérimentale est du type :
2*til ti t2 2*t2 _ tâ.
t2 = __________________ * n* ____________________ + 2n*1 ¨ e DI I* e 2*t [Dai+ Dal+ Dl ¨ e D/ * e [DI
tri + + + 1 tri + t7.2 [2t2D*tIDtâi+Dtâil 1 ¨ e DI DI DI DI 1¨ e DI
dans laquelle la valeur du coefficient n est comprise entre 0,5 et 0,75.
¨ A l'étape C, au démarrage du véhicule, et après un temps d'arrêt supérieur à
une première limite prédéterminée (T/iin,), on détermine le TKPH intégré (TKPI-11 ), pendant une durée égale à la durée d'intégration (DI), sur la base des (i) cycles opérés à compter du redémarrage du véhicule, à l'aide de la loi suivante :
TKPI-11(i) = Eik=o(TTCk x TKPHR3 DI
¨ La valeur de la première limite de temps (T/ii,n) est égale à la valeur de la durée d'intégration multipliée par un coefficient p (Tl p*DI), où la valeur de p est comprise entre 2 et 5.
¨ Lorsque le véhicule est à l'arrêt pendant une durée supérieure à une seconde limite prédéterminée (T2ii,n) et inférieure à la première limite prédéterminée (T/ii,n) , on détermine le TKPH à la fin du temps d'arrêt (TKPI-11(A)) en fonction du TKPH
intégré
calculé pour le dernier cycle précédent l'arrêt (TKPI-1/(t0)), de la durée de l'arrêt g-0 et de la valeur de la durée d'intégration DI, à l'aide d'une troisième loi expérimentale du type :
2(ti¨t0) TKPI-11(A)= TKPI-11(t0)x e q*DI
dans laquelle la valeur du coefficient q est comprise entre 2 et 5.
¨ Lorsque le véhicule redémarre on détermine le TKPH intégré (TKPI-11(i)), pendant une durée égale à la durée d'intégration (DI), sur la base des (i) cycles opérés à compter du redémarrage du véhicule, en fonction du TKPH intégré
(TKPI-11(A)) déterminé au moment de la fin du temps d'arrêt du véhicule, de la durée d'intégration (DI), et du temps (t1-to) d'arrêt, à l'aide d'une quatrième loi expérimentale du type :
nc_o(TTck x TKPHRk) to TKPHI(i) = _______________________________ + TKPH1(A)x (1 -) DI DI
¨ La durée d'intégration (DI) correspond à un multiple (k) compris entre 1 et 3, d'un temps (c) représentatif du temps de montée en température du pneumatique (DI = k * T).
¨ La durée d'intégration (DI) est égale à deux fois la valeur (T) représentative du temps de montée en température du pneumatique (DI= 2*T).
wo 2019/081857 PCT/FR2018/052649 ¨ La durée d'intégration (DI) est égale à la somme des temps de cycle observés pendant ladite durée d'intégration (DI =E0(TTC,)) .
¨ Le pneumatique est monté sur un engin de génie civil, et dans lequel la durée d'intégration (DI) est comprise entre 5 heures et 15 heures.
5 [0019] L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé
décrit ci-dessus et comprenant :
¨ des moyens d'échange de données avec des capteurs (3) aptes à acquérir des valeurs de température (eamb), de temps ou de durée de cycles (0, 0õ t, t, tõ
to), de charge (Qi, Q2) et de distance (L1,, L2) à traiter, ¨ au moins une unité de traitement informatique (2), et ¨ des instructions codées permettant d'exécuter les étapes du procédé.
[0020] Enfin l'invention comprend le logiciel comportant des éléments de code programmés pour la mise en oeuvre du procédé, lorsque ledit logiciel est chargé dans une unité de traitement informatique et exécuté par ladite unité de traitement, ainsi que le logiciel, lorsque ce dernier est sous forme de produit enregistré sur un support lisible par une unité de traitement informatique, comprenant lesdits éléments de code programmés.
[0021] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et des figures annexées, qui sont fournies à titre d'exemples et ne présentent aucun caractère limitatif, dans lesquelles :
¨ La figure 1 représente un dumper sur lequel sont montés des pneumatiques de génie civil.
¨ La figure 2 représente une courbe d'évolution de la température du sommet du pneumatique.
¨ La figure 3 représente des valeurs de TKPH obtenues au cours de cycles successifs.
[0022] Le véhicule 10 illustré à la figure 1 représente de manière schématique un engin de chantier de type dumper utilisé de manière courante dans les mines ou dans les carrières pour transporter les minerais à la surface. Ce véhicule est équipé
de moyens d'échange de données (30) avec des capteurs (31, 32) aptes à acquérir des valeurs de température (9,õ,b) 31, de temps ou de durée de cycles (0, 0õ t, t, tõ to) à
vide ou en charge, de charge (Qi, Q2) 32, et de distance (L1,, L2). Ces capteurs sont en général disponibles de manière courante sur les engins de chantier, et par défaut peuvent faire l'objet d'une adaptation spécifique lorsque l'exploitant désire accéder à une connaissance plus fine de ces valeurs. Elles peuvent également provenir de données externes comme des données GPS, ou encore résulter d'outils d'analyse adaptés.
[0023] Le véhicule comprend également une unité de traitement informatique 20 apte à
effectuer en temps réel, ou à la demande, les opérations et les calculs permettant d'obtenir le TKPH. On notera ici que les moyens de calcul sont disposés dans le dumper.
De manière équivalente, ces données peuvent être envoyées par un canal hertzien, tel qu'une liaison de type Bluetooth ou de type 3G ou 4G,à un central opérationnel, dans lequel sont installées des unités de traitement informatique aptes à réaliser ces mêmes calculs, et à
transmettre les ordres d'exploitation aux conducteurs des engins.
[0024] A la fin de chaque cycle il est alors possible de procéder à la détermination du TKPH intégré (TKPHI) en procédant aux étapes suivantes.
[0025] La première étape A consiste à calculer un TKPH de base TKPHB:
TKPHB = Q1xL1+Q2xL2, TTC
formule dans laquelle, Qi représente la charge portée par le pneumatique lorsque le véhicule roule à vide, et Q2 la charge portée par le pneumatique lorsque le véhicules roule en portant sa charge commerciale, et où L1 représente la distance parcourue à
vide, et L2 la distance parcourue en charge. TTC représente la durée totale du cycle. Cette forme de calcul permet de différencier les temps de roulage en charge et les temps de roulage à vide au lieu de prendre des valeurs moyennes comme cela est pratiqué couramment.
[0026] L'étape B suivante consiste à pondérer cette première valeur de TKPH de base de manière à tenir compte des conditions réelles d'exploitation en multipliant cette valeur par des coefficients K2 et R1, significatifs respectivement de la température extérieure, et des temps d'arrêt en charge et à vide, observés pendant le cycle. On obtient un TKPH réel TKPHB représentant les conditions d'exploitation pendant le cycle considéré.
TKPHB = TKPHB x K2 x R1 [0027] Ces coefficients sont obtenus par voie expérimentale et peuvent être accessibles par des tables de correspondance, par des courbes ou des abaques ou encore par des équations qui sont le reflet des courbes expérimentales obtenues à la suite de nombreux essais.
[0028] La valeur du coefficient K2 peut être obtenue à l'aide d'une première loi expérimentale du type :
K2 = 1+0amb-38) (1) m Où 9,õ,b représente la valeur de la température moyenne ambiante de l'air pendant la durée du cycle considéré, et où ni représente un coefficient d'ajustement selon que l'on souhaite réduire ou augmenter l'influence de la température ambiante sur le calcul du TKPH réel. La valeur du coefficient ni est utilement comprise entre 60 et 90 ; de bons résultats sont obtenus pour une valeur du coefficient ne égale à 75.
[0029] La valeur du coefficient R1 pour un cycle de roulage peut également être obtenue par une seconde loi expérimentale dépendant des valeurs observées pendant ce cycle du temps de roulage à vide (0), du temps d'arrêt à vide (0,), du temps de roulage en charge (t,), du temps d'arrêt en charge t , et de la valeur de la durée d'intégration (DI).
[0030] La seconde loi expérimentale est du type :
tr + tr + ta + ta =
t1 t2 r r 1 ¨ e 2D*ti 2 * e e+tpïti.+2*Dt"2.1 1 ¨ e D1 * e-01 * n* ____________________________________ , + 2 * n * ___________ 2 (2) 2*ti2. tâ. tai 2*ti. tpâil+
tpail DI + DI +DI+DIDI
1¨ e 1 ¨ e __ + D
Dans laquelle le coefficient n est un coefficient d'ajustement permettant de réduire ou d'augmenter l'influence des temps d'arrêt sur le calcul du TKPH réel. Ce coefficient n est utilement compris entre 0,5 et 0,75 ; de bons résultats sont obtenus pour une valeur du coefficient n égale à 0,625.
[0031] L'étape C suivante consiste enfin à calculer le TKPH intégré TKPHI en se fondant sur les valeurs des TKPH réels TKPHR, observés pendant les n cycles précédents le dernier cycle considéré, et opérés pendant une durée d'intégration DI prédéterminée.
E7_0(TTC, x TKPHRD
TKPH1 = ______________________________________________ DI
[0032] Enfin, à l'étape D, la connaissance de la valeur du TKPH intégré
(TKPHI) permet de comparer cette valeur avec la valeur de TKPH maximum stabilisé admissible par le pneumatique (TKPHmax), pour ajuster les conditions d'exploitation du véhicule ou générer une alerte en cas de dépassement.
[0033] Comme cela a déjà été évoqué, ces ajustements des conditions d'exploitation peuvent être faits par le chauffeur du véhicule ou dans un central opérationnel distant.
[0034] Il est également possible de déterminer avec une bonne précision la température OS réelle dans le sommet du pneumatique, en se servant d'une loi d'interpolation linéaire du type :
TKPHJ
OS = OAmb + TKPHmaxX (9Max eAmb) (5) Où ma, est la température sommet maximale admissible et déterminée par le manufacturier lors de la phase de conception du pneumatique, au même titre que les valeurs de TKPH maximum stabilisé admissibles par le pneumatique (TKPHm.).
wo 2019/081857 PCT/FR2018/052649 [0035] Le choix de la durée d'intégration DI revêt une importance particulière pour la fiabilité et la précision des informations fournies par la mise en oeuvre de l'invention.
[0036] En effet, une durée d'intégration trop importante augmente les risques de non détection d'anomalies et allonge la période de démarrage en retardant le moment à partir duquel l'exploitant commence obtenir des informations stables. Une durée d'intégration trop courte augmente les risques de détection d'anomalies à tort.
[0037] En pratique, la durée d'intégration est généralement comprise entre 5 heures et 15 heures.
[0038] Lorsque les temps de cycle sont courts et réguliers, il peut s'avérer plus facile de considérer que la durée d'intégration est égale à la somme des temps de cycle des n cycles opérés pendant une durée donnée précédant le cycle considéré : DI
=E7_0(TTC,).
[0039] Pour ne pas perdre en précision dans l'évaluation du TKPH, il convient alors que le nombre de cycles pris en compte soit relativement élevé, et supérieur préférentiellement à
une quinzaine de cycles, de sorte que, en moyenne, ce temps d'intégration DI
reste relativement constant.
[0040] L'approche la plus productive et permettant d'obtenir la meilleure précision dans le calcul du TKPH intégré, consiste néanmoins à fonder la détermination de la valeur de cette durée d'intégration sur la valeur d'un coefficient T représentatif du fonctionnement thermique du pneumatique tel que sa montée en température ou son refroidissement.
[0041] La figure 2 illustre une courbe de montée en température d'un pneumatique obtenue dans les conditions de roulage normalisés pour la détermination de la valeur du TKPH maximum TKPHmax à ne pas dépasser et fournie par le manufacturier Ce roulage normalisé s'effectue à une température extérieure égale à 38 C, pour une charge égale à
0,8 fois la charge nominale du pneumatique, et pour une vitesse correspondant à la vitesse maximale à laquelle il est possible de rouler sans dépasser une température maximale dans le sommet du pneumatique, et définie pendant la conception de ce dernier.
[0042] Lors de l'établissement de cette courbe, la température Os est mesurée dans le sommet du pneumatique au point le plus sensible aux évolutions thermiques.
[0043] La courbe de la figure 2 représente le ratio Os t/Ossõb de la température maximale observée dans le sommet du pneumatique à un instant t et de la température maximale observée dans le sommet du pneumatique lorsque la température se stabilise. En roulage stabilisé, lorsque les conditions thermiques n'évoluent plus le ratio est égal à 1.
[0044] On peut alors déterminer une courbe expérimentale du type :
est = (95 stab 38) x (1 ¨ e ttr)+ 38 (6) [0045] Où t représente le temps, et T ladite valeur représentative du temps de montée en température du pneumatique.
[0046] Cette valeur de T évolue en fonction du type de l'architecture du sommet du pneumatique, et en particulier de l'épaisseur de la bande de roulement. Pour les pneumatiques de génie civil équipant les dumpers, ce temps est généralement compris entre 3 heures et 6 heures.
[0047] Ce temps T peut être communiqué par le manufacturier, lorsque ce dernier a entrepris les plans d'expérience préalables. Il peut également faire l'objet d'une évaluation fondée sur la comparaison du pneumatique considéré avec des pneumatiques similaires pour lesquels la valeur de T est connue.
[0048] Dans la forme préférée d'exécution de l'invention on choisira une valeur de la durée d'intégration DI égale à un multiple k entier de ce temps r: DI = k *
'rie coefficient k est utilement compris entre 1 et 3, et préférentiellement égal à 2. La valeur de la durée d'intégration est alors égale à deux fois la valeur du temps T , DI= 2*T.
[0049] On observera ici que, lorsque la valeur de la durée d'intégration est égale à une valeur égale ou proche à deux fois la valeur représentative du temps T de montée en température du pneumatique, la valeur du coefficient de correction R1 est alors plus précise et permet d'obtenir une valeur du TKPH réel du cycle observé TKPHR la plus proche des valeurs expérimentales observées.
[0050] Une précision supplémentaire peut être également apportée au modèle lorsque la durée d'intégration DI ne correspond pas au temps cumulé d'un nombre entier de cycles.
[0051] Comme cela est illustré à la figure 3, au cours de l'étape C, on peut utilement déterminer un temps complémentaire dt calculé de sorte que la somme des temps de cycle pris en compte, augmentée du temps complémentaire dt, est égale à la durée d'intégration :
DI = >_0(TTC) + dt).
[0052] Le calcul de la valeur du TKPH intégré (TKPH/) est alors modifié. On augmente la somme des produits des temps de cycle et des valeurs de TKPH réels (E0(TTC, x TKPHR,), de la valeur du produit du TKPH réel (TKPHRõ) du cycle le plus ancien (io) sur la durée d'intégration (DI) considérée par le temps (dt) complémentaire :
E7_1(TTC, x TKPHR + dt x TKPHRõ
TKPHJ = __________________________________________________ DI
wo 2019/081857 PCT/FR2018/052649 [0053] Ce calcul modifié permet ainsi de prendre en compte partiellement la valeur du TKPH intégrée obtenue pour le premier cycle (i0) de la série, opéré pendant la durée d'intégration DI, et de conserver une valeur de durée d'intégration constante dans tous les calculs réalisés.
5 [0054] L'invention prévoit également des dispositions particulières pour les phases transitoires telles que des arrêts.
[0055] On distinguera une première sorte d'arrêt, qui sont les arrêts dits de longue durée pendant lesquels on considère que le pneumatique voit sa température revenir à
une température proche de la température ambiante.
10 [0056] La seconde sorte d'arrêt concerne les arrêts dits de courte durée, distincts des arrêts de chargement ou de déchargement réalisés pendant les cycles de travail (t!-,, t), et qui se caractérisent par un temps d'arrêt compris entre deux limites de temps, entre lesquelles le pneumatique n'a pas le temps de se refroidir totalement.
[0057] Les arrêts de longue durée sont les arrêts dont la durée excède une première limite de temps T/ii,n.
[0058] Au démarrage du véhicule, on détermine le TKPH intégré (TKPH/) sur la base des (i) cycles opérés à compter du redémarrage du véhicule pendant une durée égale à la durée d'intégration (DI), à l'aide de la formule suivante :
Eik,o(TTCk x TKPHR3 TKPI-11(i) = ________________________________________ DI
[0059] Ceci a pour effet de prendre en compte, pendant la durée d'intégration, le temps nécessaire pour que le pneumatique atteigne une température stable. Les valeurs de TKPH
intégré obtenues pendant les premiers cycles sont donc minorées, jusqu'à ce que le temps cumulé des cycles réalisés depuis le démarrage du véhicule soit supérieur à la durée d'intégration.
[0060] De manière préférentielle, on choisira une première limite de temps T/iiõ, égale à la valeur de la durée d'intégration multipliée par un coefficient p, utilement compris entre 2 et 5 (T iim= p* DI) ; de bons résultats sont obtenus pour une valeur de p=5/2.
[0061] On observera ici, que cette valeur est égale à 5*T, lorsque Di=2*T.
Cette valeur correspond aux temps de refroidissement observés pour des températures extérieures de l'ordre de 38 C.
[0062] Lorsque le temps cumulé des cycles réalisés depuis le démarrage du véhicule est supérieur à la durée d'intégration DI, on reprend le calcul du TKPH intégré
conformément au processus décrit pour l'étape C.
wo 2019/081857 PCT/FR2018/052649 [0063] Les arrêts de courte durée, sont les arrêts dont la durée est interrompue entre la première limite de temps Tlijm et deuxième limite de temps T2ijm inférieure à
la première limite Tliim [0064] A titre d'exemple, la deuxième limite de temps T2ijm peut utilement être égale à une heure.
[0065] A la fin du temps d'arrêt, au redémarrage du véhicule, on détermine une valeur de TKPH (TKPI-11(A)) en fonction du TKPH intégré obtenu lors du dernier cycle précédent l'arrêt (TKPI-1/(t0)), de la durée de l'arrêt (t140), et de la valeur de la durée d'intégration DI, à
l'aide d'une troisième loi expérimentale du type :
2 (ti¨to) TKPI-11(A) = TKPI-11(t0) x e q*DI (3) dans laquelle le coefficient q est un coefficient d'ajustement compris entre 2 et 5 selon la pondération plus ou moins prudentielle que l'on souhaite donner à la valeur du (TKPI-11(A)).
Ce coefficient q est utilement compris entre 2 et 5 et de bons résultats sont obtenus avec une valeur de q égale à 3.
[0066] Une fois le véhicule redémarré et pendant une durée égale à la durée d'intégration (DI), on détermine le TKPH intégré (TKPHi(i)) sur la base des (i) cycles opérés à compter du redémarrage du véhicule, en fonction du TKPH intégré (TKPI-11(A)) déterminé
au moment de la fin du temps d'arrêt du véhicule, de la durée d'intégration (DI), et du temps d'arrêt (t140), à l'aide d'une quatrième loi expérimentale du type :
(Trckx77(PHRk) TKPI-11(0 DI = + TKPI-11(A)x (1- (4) DI
[0067] Lorsque le temps cumulé des cycles réalisés depuis le redémarrage du véhicule est supérieur à la durée d'intégration DI, on reprend le calcul du TKPH
intégré
conformément au processus décrit pour l'étape C.
[0068] Il va de soi que lesdites lois expérimentales (1, 2, 3, 4, 5, 6) proposées ci-dessus doivent être comprises comme des lois issues de l'observation des phénomènes thermiques et de leurs évolutions. Aussi, il est possible d'obtenir des résultats sensiblement équivalents avec des lois expérimentales faisant appel à des formulations mathématiques distinctes produisant des résultats similaires.
[0069] L'invention concerne enfin le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé tel que décrit ci-dessus.
[0070] Ce dispositif comprend :
¨
des moyens d'échange de données 20 avec des capteurs 31, 32 aptes à
acquérir des valeurs de température (0,õ,b), de temps ou de durée de cycles (0, 0õ
tõ to), de charge (Qi, Q2) et de distance (L1,, L2), wo 2019/081857 PCT/FR2018/052649 ¨ au moins une unité de traitement informatique 20, et ¨ des instructions codées permettant d'exécuter les étapes du procédé selon l'invention et décrites ci-dessus.
[0071] L'invention comprend enfin le logiciel contenant des éléments de code programmés pour la mise en oeuvre du procédé faisant l'objet de la présente description, lorsque ledit logiciel est chargé dans une unité de traitement informatique et exécuté par ladite unité de traitement informatique 20, ainsi que ledit logiciel sous forme de produit enregistré sur un support lisible par une unité de traitement informatique, comprenant lesdits éléments de code programmés.
wo 2019/081857 PCT/FR2018/052649 NOMENCLATURE (les unités sont données à titre d'exemple, et ne sauraient limiter la portée de l'invention) 1 Véhicule de chantier.
2 Boitier d'échange de données avec les capteurs disposés sur le véhicule.
3 Unité de traitement informatique.
Distance parcourue à vide (km).
L2 Distance parcourue en charge (km).
Qi Charge portée par le pneumatique à vide (t).
Q2 Charge portée par le pneumatique en charge (t).
TTC Durée totale du cycle (h).
TKPHB TKPH de base (t.km/h).
TKPHB TKPH réel Chantier (t.km/h).
TKPIII TKPH intégré (t.km/h).
TKPHmax TKPH maxi stabilisé communiqué par le manufacturier (t.km/h).
TKPH(A) TKPH au moment de la fin du temps d'arrêt du véhicule (t.km/h).
TKPI-1/(t0)) TKPH intégré au moment de l'arrêt du véhicule.
DI Durée d'intégration (h).
dt Temps complémentaire (h).
eamb Température ambiante ( C).
est Température maximale observée dans le sommet du pneumatique à
un instant t '( C).
OS Stab Température maximale stabilisée observée dans le sommet du pneumatique ( C).
Temps de roulage à vide (h).
Temps d'arrêt à vide (h).
Temps de roulage en charge (h).
Temps d'arrêt en charge (h).
T/iim Première limite de temps (h).
T2iim Deuxième limite de temps (h).
Durée d'un temps d'arrêt de courte durée (h).
Coefficient multiplicateur entier.
Valeur représentative du temps de montée en température du pneumatique (h).
ne, n, p, q Coefficients d'ajustements.
¨ A l'étape C, o on détermine un temps complémentaire (dt), de sorte que la somme des temps de cycle augmenté du temps complémentaire est égale à la durée d'intégration (DI =E7_0(TTC,) + dt) puis, o pour calculer la valeur du TKPH intégré (TKPI-11), on augmente la somme des produits des temps de cycle par les valeurs de TKPH réels (E0(TTC, x TKPHR) de la valeur du produit du TKPH réel (TKPHRõ) du cycle le plus ancien (i0) sur la durée d'intégration (DI) considérée par le temps (dt) complémentaire :
En,_1(TTC, x TKPHRD + dt x TKPHRõ
TKPHJ = __________________________________________________ DI
¨ A l'étape B, le coefficient K2 est donné par une première loi expérimentale dépendant de la température ambiante de l'air extérieur (9,õ,b) autour du camion pendant un cycle de roulage.
¨ La loi première expérimentale est du type :
K2 = 1 ¨38) 1+ amb dans laquelle la valeur du coefficient ne est comprise entre 60 et 90.
¨ Le coefficient R1 est donné pour un cycle de roulage donné, par une seconde loi expérimentale dépendant des valeurs observées pendant ce cycle, du temps de roulage à vide (0), du temps d'arrêt à vide (0,), du temps de roulage en charge (t,), wo 2019/081857 du temps d'arrêt en charge t et de la valeur de la durée d'intégration (DI).
¨ La seconde loi expérimentale est du type :
2*til ti t2 2*t2 _ tâ.
t2 = __________________ * n* ____________________ + 2n*1 ¨ e DI I* e 2*t [Dai+ Dal+ Dl ¨ e D/ * e [DI
tri + + + 1 tri + t7.2 [2t2D*tIDtâi+Dtâil 1 ¨ e DI DI DI DI 1¨ e DI
dans laquelle la valeur du coefficient n est comprise entre 0,5 et 0,75.
¨ A l'étape C, au démarrage du véhicule, et après un temps d'arrêt supérieur à
une première limite prédéterminée (T/iin,), on détermine le TKPH intégré (TKPI-11 ), pendant une durée égale à la durée d'intégration (DI), sur la base des (i) cycles opérés à compter du redémarrage du véhicule, à l'aide de la loi suivante :
TKPI-11(i) = Eik=o(TTCk x TKPHR3 DI
¨ La valeur de la première limite de temps (T/ii,n) est égale à la valeur de la durée d'intégration multipliée par un coefficient p (Tl p*DI), où la valeur de p est comprise entre 2 et 5.
¨ Lorsque le véhicule est à l'arrêt pendant une durée supérieure à une seconde limite prédéterminée (T2ii,n) et inférieure à la première limite prédéterminée (T/ii,n) , on détermine le TKPH à la fin du temps d'arrêt (TKPI-11(A)) en fonction du TKPH
intégré
calculé pour le dernier cycle précédent l'arrêt (TKPI-1/(t0)), de la durée de l'arrêt g-0 et de la valeur de la durée d'intégration DI, à l'aide d'une troisième loi expérimentale du type :
2(ti¨t0) TKPI-11(A)= TKPI-11(t0)x e q*DI
dans laquelle la valeur du coefficient q est comprise entre 2 et 5.
¨ Lorsque le véhicule redémarre on détermine le TKPH intégré (TKPI-11(i)), pendant une durée égale à la durée d'intégration (DI), sur la base des (i) cycles opérés à compter du redémarrage du véhicule, en fonction du TKPH intégré
(TKPI-11(A)) déterminé au moment de la fin du temps d'arrêt du véhicule, de la durée d'intégration (DI), et du temps (t1-to) d'arrêt, à l'aide d'une quatrième loi expérimentale du type :
nc_o(TTck x TKPHRk) to TKPHI(i) = _______________________________ + TKPH1(A)x (1 -) DI DI
¨ La durée d'intégration (DI) correspond à un multiple (k) compris entre 1 et 3, d'un temps (c) représentatif du temps de montée en température du pneumatique (DI = k * T).
¨ La durée d'intégration (DI) est égale à deux fois la valeur (T) représentative du temps de montée en température du pneumatique (DI= 2*T).
wo 2019/081857 PCT/FR2018/052649 ¨ La durée d'intégration (DI) est égale à la somme des temps de cycle observés pendant ladite durée d'intégration (DI =E0(TTC,)) .
¨ Le pneumatique est monté sur un engin de génie civil, et dans lequel la durée d'intégration (DI) est comprise entre 5 heures et 15 heures.
5 [0019] L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé
décrit ci-dessus et comprenant :
¨ des moyens d'échange de données avec des capteurs (3) aptes à acquérir des valeurs de température (eamb), de temps ou de durée de cycles (0, 0õ t, t, tõ
to), de charge (Qi, Q2) et de distance (L1,, L2) à traiter, ¨ au moins une unité de traitement informatique (2), et ¨ des instructions codées permettant d'exécuter les étapes du procédé.
[0020] Enfin l'invention comprend le logiciel comportant des éléments de code programmés pour la mise en oeuvre du procédé, lorsque ledit logiciel est chargé dans une unité de traitement informatique et exécuté par ladite unité de traitement, ainsi que le logiciel, lorsque ce dernier est sous forme de produit enregistré sur un support lisible par une unité de traitement informatique, comprenant lesdits éléments de code programmés.
[0021] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et des figures annexées, qui sont fournies à titre d'exemples et ne présentent aucun caractère limitatif, dans lesquelles :
¨ La figure 1 représente un dumper sur lequel sont montés des pneumatiques de génie civil.
¨ La figure 2 représente une courbe d'évolution de la température du sommet du pneumatique.
¨ La figure 3 représente des valeurs de TKPH obtenues au cours de cycles successifs.
[0022] Le véhicule 10 illustré à la figure 1 représente de manière schématique un engin de chantier de type dumper utilisé de manière courante dans les mines ou dans les carrières pour transporter les minerais à la surface. Ce véhicule est équipé
de moyens d'échange de données (30) avec des capteurs (31, 32) aptes à acquérir des valeurs de température (9,õ,b) 31, de temps ou de durée de cycles (0, 0õ t, t, tõ to) à
vide ou en charge, de charge (Qi, Q2) 32, et de distance (L1,, L2). Ces capteurs sont en général disponibles de manière courante sur les engins de chantier, et par défaut peuvent faire l'objet d'une adaptation spécifique lorsque l'exploitant désire accéder à une connaissance plus fine de ces valeurs. Elles peuvent également provenir de données externes comme des données GPS, ou encore résulter d'outils d'analyse adaptés.
[0023] Le véhicule comprend également une unité de traitement informatique 20 apte à
effectuer en temps réel, ou à la demande, les opérations et les calculs permettant d'obtenir le TKPH. On notera ici que les moyens de calcul sont disposés dans le dumper.
De manière équivalente, ces données peuvent être envoyées par un canal hertzien, tel qu'une liaison de type Bluetooth ou de type 3G ou 4G,à un central opérationnel, dans lequel sont installées des unités de traitement informatique aptes à réaliser ces mêmes calculs, et à
transmettre les ordres d'exploitation aux conducteurs des engins.
[0024] A la fin de chaque cycle il est alors possible de procéder à la détermination du TKPH intégré (TKPHI) en procédant aux étapes suivantes.
[0025] La première étape A consiste à calculer un TKPH de base TKPHB:
TKPHB = Q1xL1+Q2xL2, TTC
formule dans laquelle, Qi représente la charge portée par le pneumatique lorsque le véhicule roule à vide, et Q2 la charge portée par le pneumatique lorsque le véhicules roule en portant sa charge commerciale, et où L1 représente la distance parcourue à
vide, et L2 la distance parcourue en charge. TTC représente la durée totale du cycle. Cette forme de calcul permet de différencier les temps de roulage en charge et les temps de roulage à vide au lieu de prendre des valeurs moyennes comme cela est pratiqué couramment.
[0026] L'étape B suivante consiste à pondérer cette première valeur de TKPH de base de manière à tenir compte des conditions réelles d'exploitation en multipliant cette valeur par des coefficients K2 et R1, significatifs respectivement de la température extérieure, et des temps d'arrêt en charge et à vide, observés pendant le cycle. On obtient un TKPH réel TKPHB représentant les conditions d'exploitation pendant le cycle considéré.
TKPHB = TKPHB x K2 x R1 [0027] Ces coefficients sont obtenus par voie expérimentale et peuvent être accessibles par des tables de correspondance, par des courbes ou des abaques ou encore par des équations qui sont le reflet des courbes expérimentales obtenues à la suite de nombreux essais.
[0028] La valeur du coefficient K2 peut être obtenue à l'aide d'une première loi expérimentale du type :
K2 = 1+0amb-38) (1) m Où 9,õ,b représente la valeur de la température moyenne ambiante de l'air pendant la durée du cycle considéré, et où ni représente un coefficient d'ajustement selon que l'on souhaite réduire ou augmenter l'influence de la température ambiante sur le calcul du TKPH réel. La valeur du coefficient ni est utilement comprise entre 60 et 90 ; de bons résultats sont obtenus pour une valeur du coefficient ne égale à 75.
[0029] La valeur du coefficient R1 pour un cycle de roulage peut également être obtenue par une seconde loi expérimentale dépendant des valeurs observées pendant ce cycle du temps de roulage à vide (0), du temps d'arrêt à vide (0,), du temps de roulage en charge (t,), du temps d'arrêt en charge t , et de la valeur de la durée d'intégration (DI).
[0030] La seconde loi expérimentale est du type :
tr + tr + ta + ta =
t1 t2 r r 1 ¨ e 2D*ti 2 * e e+tpïti.+2*Dt"2.1 1 ¨ e D1 * e-01 * n* ____________________________________ , + 2 * n * ___________ 2 (2) 2*ti2. tâ. tai 2*ti. tpâil+
tpail DI + DI +DI+DIDI
1¨ e 1 ¨ e __ + D
Dans laquelle le coefficient n est un coefficient d'ajustement permettant de réduire ou d'augmenter l'influence des temps d'arrêt sur le calcul du TKPH réel. Ce coefficient n est utilement compris entre 0,5 et 0,75 ; de bons résultats sont obtenus pour une valeur du coefficient n égale à 0,625.
[0031] L'étape C suivante consiste enfin à calculer le TKPH intégré TKPHI en se fondant sur les valeurs des TKPH réels TKPHR, observés pendant les n cycles précédents le dernier cycle considéré, et opérés pendant une durée d'intégration DI prédéterminée.
E7_0(TTC, x TKPHRD
TKPH1 = ______________________________________________ DI
[0032] Enfin, à l'étape D, la connaissance de la valeur du TKPH intégré
(TKPHI) permet de comparer cette valeur avec la valeur de TKPH maximum stabilisé admissible par le pneumatique (TKPHmax), pour ajuster les conditions d'exploitation du véhicule ou générer une alerte en cas de dépassement.
[0033] Comme cela a déjà été évoqué, ces ajustements des conditions d'exploitation peuvent être faits par le chauffeur du véhicule ou dans un central opérationnel distant.
[0034] Il est également possible de déterminer avec une bonne précision la température OS réelle dans le sommet du pneumatique, en se servant d'une loi d'interpolation linéaire du type :
TKPHJ
OS = OAmb + TKPHmaxX (9Max eAmb) (5) Où ma, est la température sommet maximale admissible et déterminée par le manufacturier lors de la phase de conception du pneumatique, au même titre que les valeurs de TKPH maximum stabilisé admissibles par le pneumatique (TKPHm.).
wo 2019/081857 PCT/FR2018/052649 [0035] Le choix de la durée d'intégration DI revêt une importance particulière pour la fiabilité et la précision des informations fournies par la mise en oeuvre de l'invention.
[0036] En effet, une durée d'intégration trop importante augmente les risques de non détection d'anomalies et allonge la période de démarrage en retardant le moment à partir duquel l'exploitant commence obtenir des informations stables. Une durée d'intégration trop courte augmente les risques de détection d'anomalies à tort.
[0037] En pratique, la durée d'intégration est généralement comprise entre 5 heures et 15 heures.
[0038] Lorsque les temps de cycle sont courts et réguliers, il peut s'avérer plus facile de considérer que la durée d'intégration est égale à la somme des temps de cycle des n cycles opérés pendant une durée donnée précédant le cycle considéré : DI
=E7_0(TTC,).
[0039] Pour ne pas perdre en précision dans l'évaluation du TKPH, il convient alors que le nombre de cycles pris en compte soit relativement élevé, et supérieur préférentiellement à
une quinzaine de cycles, de sorte que, en moyenne, ce temps d'intégration DI
reste relativement constant.
[0040] L'approche la plus productive et permettant d'obtenir la meilleure précision dans le calcul du TKPH intégré, consiste néanmoins à fonder la détermination de la valeur de cette durée d'intégration sur la valeur d'un coefficient T représentatif du fonctionnement thermique du pneumatique tel que sa montée en température ou son refroidissement.
[0041] La figure 2 illustre une courbe de montée en température d'un pneumatique obtenue dans les conditions de roulage normalisés pour la détermination de la valeur du TKPH maximum TKPHmax à ne pas dépasser et fournie par le manufacturier Ce roulage normalisé s'effectue à une température extérieure égale à 38 C, pour une charge égale à
0,8 fois la charge nominale du pneumatique, et pour une vitesse correspondant à la vitesse maximale à laquelle il est possible de rouler sans dépasser une température maximale dans le sommet du pneumatique, et définie pendant la conception de ce dernier.
[0042] Lors de l'établissement de cette courbe, la température Os est mesurée dans le sommet du pneumatique au point le plus sensible aux évolutions thermiques.
[0043] La courbe de la figure 2 représente le ratio Os t/Ossõb de la température maximale observée dans le sommet du pneumatique à un instant t et de la température maximale observée dans le sommet du pneumatique lorsque la température se stabilise. En roulage stabilisé, lorsque les conditions thermiques n'évoluent plus le ratio est égal à 1.
[0044] On peut alors déterminer une courbe expérimentale du type :
est = (95 stab 38) x (1 ¨ e ttr)+ 38 (6) [0045] Où t représente le temps, et T ladite valeur représentative du temps de montée en température du pneumatique.
[0046] Cette valeur de T évolue en fonction du type de l'architecture du sommet du pneumatique, et en particulier de l'épaisseur de la bande de roulement. Pour les pneumatiques de génie civil équipant les dumpers, ce temps est généralement compris entre 3 heures et 6 heures.
[0047] Ce temps T peut être communiqué par le manufacturier, lorsque ce dernier a entrepris les plans d'expérience préalables. Il peut également faire l'objet d'une évaluation fondée sur la comparaison du pneumatique considéré avec des pneumatiques similaires pour lesquels la valeur de T est connue.
[0048] Dans la forme préférée d'exécution de l'invention on choisira une valeur de la durée d'intégration DI égale à un multiple k entier de ce temps r: DI = k *
'rie coefficient k est utilement compris entre 1 et 3, et préférentiellement égal à 2. La valeur de la durée d'intégration est alors égale à deux fois la valeur du temps T , DI= 2*T.
[0049] On observera ici que, lorsque la valeur de la durée d'intégration est égale à une valeur égale ou proche à deux fois la valeur représentative du temps T de montée en température du pneumatique, la valeur du coefficient de correction R1 est alors plus précise et permet d'obtenir une valeur du TKPH réel du cycle observé TKPHR la plus proche des valeurs expérimentales observées.
[0050] Une précision supplémentaire peut être également apportée au modèle lorsque la durée d'intégration DI ne correspond pas au temps cumulé d'un nombre entier de cycles.
[0051] Comme cela est illustré à la figure 3, au cours de l'étape C, on peut utilement déterminer un temps complémentaire dt calculé de sorte que la somme des temps de cycle pris en compte, augmentée du temps complémentaire dt, est égale à la durée d'intégration :
DI = >_0(TTC) + dt).
[0052] Le calcul de la valeur du TKPH intégré (TKPH/) est alors modifié. On augmente la somme des produits des temps de cycle et des valeurs de TKPH réels (E0(TTC, x TKPHR,), de la valeur du produit du TKPH réel (TKPHRõ) du cycle le plus ancien (io) sur la durée d'intégration (DI) considérée par le temps (dt) complémentaire :
E7_1(TTC, x TKPHR + dt x TKPHRõ
TKPHJ = __________________________________________________ DI
wo 2019/081857 PCT/FR2018/052649 [0053] Ce calcul modifié permet ainsi de prendre en compte partiellement la valeur du TKPH intégrée obtenue pour le premier cycle (i0) de la série, opéré pendant la durée d'intégration DI, et de conserver une valeur de durée d'intégration constante dans tous les calculs réalisés.
5 [0054] L'invention prévoit également des dispositions particulières pour les phases transitoires telles que des arrêts.
[0055] On distinguera une première sorte d'arrêt, qui sont les arrêts dits de longue durée pendant lesquels on considère que le pneumatique voit sa température revenir à
une température proche de la température ambiante.
10 [0056] La seconde sorte d'arrêt concerne les arrêts dits de courte durée, distincts des arrêts de chargement ou de déchargement réalisés pendant les cycles de travail (t!-,, t), et qui se caractérisent par un temps d'arrêt compris entre deux limites de temps, entre lesquelles le pneumatique n'a pas le temps de se refroidir totalement.
[0057] Les arrêts de longue durée sont les arrêts dont la durée excède une première limite de temps T/ii,n.
[0058] Au démarrage du véhicule, on détermine le TKPH intégré (TKPH/) sur la base des (i) cycles opérés à compter du redémarrage du véhicule pendant une durée égale à la durée d'intégration (DI), à l'aide de la formule suivante :
Eik,o(TTCk x TKPHR3 TKPI-11(i) = ________________________________________ DI
[0059] Ceci a pour effet de prendre en compte, pendant la durée d'intégration, le temps nécessaire pour que le pneumatique atteigne une température stable. Les valeurs de TKPH
intégré obtenues pendant les premiers cycles sont donc minorées, jusqu'à ce que le temps cumulé des cycles réalisés depuis le démarrage du véhicule soit supérieur à la durée d'intégration.
[0060] De manière préférentielle, on choisira une première limite de temps T/iiõ, égale à la valeur de la durée d'intégration multipliée par un coefficient p, utilement compris entre 2 et 5 (T iim= p* DI) ; de bons résultats sont obtenus pour une valeur de p=5/2.
[0061] On observera ici, que cette valeur est égale à 5*T, lorsque Di=2*T.
Cette valeur correspond aux temps de refroidissement observés pour des températures extérieures de l'ordre de 38 C.
[0062] Lorsque le temps cumulé des cycles réalisés depuis le démarrage du véhicule est supérieur à la durée d'intégration DI, on reprend le calcul du TKPH intégré
conformément au processus décrit pour l'étape C.
wo 2019/081857 PCT/FR2018/052649 [0063] Les arrêts de courte durée, sont les arrêts dont la durée est interrompue entre la première limite de temps Tlijm et deuxième limite de temps T2ijm inférieure à
la première limite Tliim [0064] A titre d'exemple, la deuxième limite de temps T2ijm peut utilement être égale à une heure.
[0065] A la fin du temps d'arrêt, au redémarrage du véhicule, on détermine une valeur de TKPH (TKPI-11(A)) en fonction du TKPH intégré obtenu lors du dernier cycle précédent l'arrêt (TKPI-1/(t0)), de la durée de l'arrêt (t140), et de la valeur de la durée d'intégration DI, à
l'aide d'une troisième loi expérimentale du type :
2 (ti¨to) TKPI-11(A) = TKPI-11(t0) x e q*DI (3) dans laquelle le coefficient q est un coefficient d'ajustement compris entre 2 et 5 selon la pondération plus ou moins prudentielle que l'on souhaite donner à la valeur du (TKPI-11(A)).
Ce coefficient q est utilement compris entre 2 et 5 et de bons résultats sont obtenus avec une valeur de q égale à 3.
[0066] Une fois le véhicule redémarré et pendant une durée égale à la durée d'intégration (DI), on détermine le TKPH intégré (TKPHi(i)) sur la base des (i) cycles opérés à compter du redémarrage du véhicule, en fonction du TKPH intégré (TKPI-11(A)) déterminé
au moment de la fin du temps d'arrêt du véhicule, de la durée d'intégration (DI), et du temps d'arrêt (t140), à l'aide d'une quatrième loi expérimentale du type :
(Trckx77(PHRk) TKPI-11(0 DI = + TKPI-11(A)x (1- (4) DI
[0067] Lorsque le temps cumulé des cycles réalisés depuis le redémarrage du véhicule est supérieur à la durée d'intégration DI, on reprend le calcul du TKPH
intégré
conformément au processus décrit pour l'étape C.
[0068] Il va de soi que lesdites lois expérimentales (1, 2, 3, 4, 5, 6) proposées ci-dessus doivent être comprises comme des lois issues de l'observation des phénomènes thermiques et de leurs évolutions. Aussi, il est possible d'obtenir des résultats sensiblement équivalents avec des lois expérimentales faisant appel à des formulations mathématiques distinctes produisant des résultats similaires.
[0069] L'invention concerne enfin le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé tel que décrit ci-dessus.
[0070] Ce dispositif comprend :
¨
des moyens d'échange de données 20 avec des capteurs 31, 32 aptes à
acquérir des valeurs de température (0,õ,b), de temps ou de durée de cycles (0, 0õ
tõ to), de charge (Qi, Q2) et de distance (L1,, L2), wo 2019/081857 PCT/FR2018/052649 ¨ au moins une unité de traitement informatique 20, et ¨ des instructions codées permettant d'exécuter les étapes du procédé selon l'invention et décrites ci-dessus.
[0071] L'invention comprend enfin le logiciel contenant des éléments de code programmés pour la mise en oeuvre du procédé faisant l'objet de la présente description, lorsque ledit logiciel est chargé dans une unité de traitement informatique et exécuté par ladite unité de traitement informatique 20, ainsi que ledit logiciel sous forme de produit enregistré sur un support lisible par une unité de traitement informatique, comprenant lesdits éléments de code programmés.
wo 2019/081857 PCT/FR2018/052649 NOMENCLATURE (les unités sont données à titre d'exemple, et ne sauraient limiter la portée de l'invention) 1 Véhicule de chantier.
2 Boitier d'échange de données avec les capteurs disposés sur le véhicule.
3 Unité de traitement informatique.
Distance parcourue à vide (km).
L2 Distance parcourue en charge (km).
Qi Charge portée par le pneumatique à vide (t).
Q2 Charge portée par le pneumatique en charge (t).
TTC Durée totale du cycle (h).
TKPHB TKPH de base (t.km/h).
TKPHB TKPH réel Chantier (t.km/h).
TKPIII TKPH intégré (t.km/h).
TKPHmax TKPH maxi stabilisé communiqué par le manufacturier (t.km/h).
TKPH(A) TKPH au moment de la fin du temps d'arrêt du véhicule (t.km/h).
TKPI-1/(t0)) TKPH intégré au moment de l'arrêt du véhicule.
DI Durée d'intégration (h).
dt Temps complémentaire (h).
eamb Température ambiante ( C).
est Température maximale observée dans le sommet du pneumatique à
un instant t '( C).
OS Stab Température maximale stabilisée observée dans le sommet du pneumatique ( C).
Temps de roulage à vide (h).
Temps d'arrêt à vide (h).
Temps de roulage en charge (h).
Temps d'arrêt en charge (h).
T/iim Première limite de temps (h).
T2iim Deuxième limite de temps (h).
Durée d'un temps d'arrêt de courte durée (h).
Coefficient multiplicateur entier.
Valeur représentative du temps de montée en température du pneumatique (h).
ne, n, p, q Coefficients d'ajustements.
Claims (17)
1. Procédé de détermination d'un indice Tonne Kilomètre Par Heure (TKPH) d'un pneumatique équipant un véhicule effectuant une pluralité de cycles de roulage en charge et à vide, dans lequel on procède aux étapes suivantes :
- Etape A : pour chaque cycle, on acquiert les données relatives à la distance parcourue à vide (L1), la distance parcourue en charge (L2), la charge portée à vide (Q1), et en charge (Q2), et la durée totale du cycle (TTC), et on détermine une valeur du TKPH de base (TKPHB):
- Etape B : on détermine une valeur du TKPH réel (TKPHR) en faisant le produit du TKPH de base (TKPHB) avec des coefficients correcteurs (K2, R1), (TKPHR = TKPHB x K2 x R1), - Etape C : on détermine une valeur de TKPH intégré (TKPH1) en calculant, une moyenne glissante, pondérée sur la pluralité des cycles (n) effectués pendant une durée antérieure égale à une durée d'intégration donnée (DI), des valeurs de TKPH
réels calculés pour chacun de ces cycles :
- Etape D: on compare la valeur du TKPH intégré (TKPH1) avec une valeur de TKPH maximum stabilisé admissible par le pneumatique (TKPHMax), pour ajuster les conditions d'exploitation du véhicule ou générer une alerte en cas de dépassement.
- Etape A : pour chaque cycle, on acquiert les données relatives à la distance parcourue à vide (L1), la distance parcourue en charge (L2), la charge portée à vide (Q1), et en charge (Q2), et la durée totale du cycle (TTC), et on détermine une valeur du TKPH de base (TKPHB):
- Etape B : on détermine une valeur du TKPH réel (TKPHR) en faisant le produit du TKPH de base (TKPHB) avec des coefficients correcteurs (K2, R1), (TKPHR = TKPHB x K2 x R1), - Etape C : on détermine une valeur de TKPH intégré (TKPH1) en calculant, une moyenne glissante, pondérée sur la pluralité des cycles (n) effectués pendant une durée antérieure égale à une durée d'intégration donnée (DI), des valeurs de TKPH
réels calculés pour chacun de ces cycles :
- Etape D: on compare la valeur du TKPH intégré (TKPH1) avec une valeur de TKPH maximum stabilisé admissible par le pneumatique (TKPHMax), pour ajuster les conditions d'exploitation du véhicule ou générer une alerte en cas de dépassement.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel, à l'étape C, - on détermine un temps complémentaire (dt), de sorte que la somme des temps de cycle augmenté du temps complémentaire est égale à la durée d'intégration - pour calculer la valeur du TKPH intégré (TKPH1), on augmente la somme des produits des temps de cycle par les valeurs de TKPH réels de la valeur du produit du TKPH réel du cycle le plus ancien (i0) sur la durée d'intégration (DI) considérée par le temps (dt) complémentaire :
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel à
l'étape B, le coefficient K2 est donné par une première loi expérimentale dépendant de la température ambiante de l'air extérieur (.theta.amb) autour du camion pendant un cycle de roulage.
l'étape B, le coefficient K2 est donné par une première loi expérimentale dépendant de la température ambiante de l'air extérieur (.theta.amb) autour du camion pendant un cycle de roulage.
4. Procédé selon la revendication 3 dans lequel la loi première expérimentale (1) est du type :
dans laquelle la valeur du coefficient m est comprise entre 60 et 90.
dans laquelle la valeur du coefficient m est comprise entre 60 et 90.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel à
l'étape B, le coefficient R1 est donné pour un cycle de roulage donné, par une seconde loi expérimentale dépendant des valeurs observées pendant ce cycle, du temps de roulage à
vide (t~), du temps d'arrêt à vide (t~), du temps de roulage en charge (t~), du temps d'arrêt en charge t~ et de la valeur de la durée d'intégration (DI).
l'étape B, le coefficient R1 est donné pour un cycle de roulage donné, par une seconde loi expérimentale dépendant des valeurs observées pendant ce cycle, du temps de roulage à
vide (t~), du temps d'arrêt à vide (t~), du temps de roulage en charge (t~), du temps d'arrêt en charge t~ et de la valeur de la durée d'intégration (DI).
6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel la seconde loi expérimentale (2) est du type :
dans laquelle la valeur du coefficient n est comprise entre 0,5 et 0,75.
dans laquelle la valeur du coefficient n est comprise entre 0,5 et 0,75.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel à
l'étape C, au démarrage du véhicule, et après un temps d'arrêt supérieur à une première limite prédéterminée (Tl lim), on détermine le TKPH intégré (TKPH1), pendant une durée égale à la durée d'intégration (DI), sur la base des (i) cycles opérés à
compter du redémarrage du véhicule, à l'aide de la loi suivante :
l'étape C, au démarrage du véhicule, et après un temps d'arrêt supérieur à une première limite prédéterminée (Tl lim), on détermine le TKPH intégré (TKPH1), pendant une durée égale à la durée d'intégration (DI), sur la base des (i) cycles opérés à
compter du redémarrage du véhicule, à l'aide de la loi suivante :
8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel la valeur de la première limite de temps (Tl lim) est égale à la valeur de la durée d'intégration (DI) multipliée par un coefficient p (Tl lim= p*DI), et où la valeur du coefficient p est comprise entre 2 et 5.
9. Procédé selon la revendication 7 ou la revendication 8, dans lequel, lorsque le véhicule est à l'arrêt pendant une durée supérieure à une seconde limite prédéterminée (T2 lim) et inférieure à la première limite prédéterminée (Tl lim) , on détermine le TKPH à la fin du temps d'arrêt (TKPH1(A)) en fonction du TKPH intégré calculé pour le dernier cycle précédent l'arrêt (TKPHI((t0)), de la durée de l'arrêt(ti-t0) et de la valeur de la durée d'intégration DI, à l'aide d'une troisième loi expérimentale (3) du type :
dans laquelle la valeur du coefficient q est comprise entre 2 et 5.
dans laquelle la valeur du coefficient q est comprise entre 2 et 5.
10. Procédé selon la revendication 9 dans lequel, lorsque le véhicule redémarre on détermine le TKPH intégré (TKPHI(i)), pendant une durée égale à la durée d'intégration (DI), sur la base des (i) cycles opérés à compter du redémarrage du véhicule, en fonction du TKPH intégré (TKPHI(A)) déterminé au moment de la fin du temps d'arrêt du véhicule, de la durée d'intégration (DI), et du temps (ti-t0) d'arrêt, à l'aide d'une quatrième loi expérimentale (4) du type :
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel la durée d'intégration (DI) correspond à un multiple (k), compris entre 1 et 3, d'un temps (.pi.) représentatif du temps de montée en température du pneumatique (DI = k *
.pi.).
.pi.).
12. Procédé selon la revendication 11, dans lequel la durée d'intégration (DI) est égale à
deux fois la valeur (.pi.) représentative du temps de montée en température du pneumatique (DI= 2*.pi.).
deux fois la valeur (.pi.) représentative du temps de montée en température du pneumatique (DI= 2*.pi.).
13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel la durée d'intégration (DI) est égale à la somme des temps de cycle observés pendant ladite durée d'intégration (DI =.SIGMA.~=0(TTCi) .
14. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le pneumatique est monté sur un engin de génie civil, et dans lequel la durée d'intégration (DI) est comprise entre 5 heures et 15 heures.
15. Dispositif pour la mise en uvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 14 comprenant :
- des moyens d'échange de données (30) avec des capteurs (31, 32) aptes à
acquérir des valeurs de température (.theta.amb), de temps ou de durée de cycles (t~, t~,T~
t~,ti, t0), de charge (Q1, Q2) et de distance (L1,, L2) à traiter, - au moins une unité de traitement informatique (20), et - des instructions codées permettant d'exécuter les étapes du procédé.
- des moyens d'échange de données (30) avec des capteurs (31, 32) aptes à
acquérir des valeurs de température (.theta.amb), de temps ou de durée de cycles (t~, t~,T~
t~,ti, t0), de charge (Q1, Q2) et de distance (L1,, L2) à traiter, - au moins une unité de traitement informatique (20), et - des instructions codées permettant d'exécuter les étapes du procédé.
16. Logiciel comprenant des éléments de code programmés pour la mise en uvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 14 lorsque ledit logiciel est chargé
dans une unité de traitement informatique (20) et exécuté par ladite unité de traitement.
dans une unité de traitement informatique (20) et exécuté par ladite unité de traitement.
17. Logiciel sous forme de produit enregistré sur un support lisible par une unité de traitement informatique (20), comprenant lesdits éléments de code programmés selon la revendication 16.
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| FR1760083 | 2017-10-26 | ||
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