FR2746349A1

FR2746349A1 - Monitoring system for pressure within tyres of motor vehicle

Info

Publication number: FR2746349A1
Application number: FR9603708A
Authority: FR
Inventors: Jean Francois Chamussy; Jean Pierre Francois; Andre Meunier
Original assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Current assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Priority date: 1996-03-22
Filing date: 1996-03-22
Publication date: 1997-09-26

Abstract

The monitoring system measures the inflation pressure of each tyre and calculates the difference between the measured pressure and the nominal pressure. The tyre having the least difference by comparison with the nominal value is identified. For all the tyres except this one calculates a value representative of the dispersion of the tyre pressures from the nominal values, and this value is compared with a first threshold. If this value is below a set value, a second difference value is calculated for the first identified tyre and this is compared with a second threshold. If this value is greater than the threshold value, and alarm signal is initiated.

Description

La présente invention se rapporte aux systèmes de surveillance des pneumatiques.The present invention relates to tire monitoring systems.

Plus particulièrement, elle concerne l'utilisation de tels systèmes pour détecter des situations où, bien que toutes les pressions de gonflage soient dans les fourchettes autorisées, il existe un risque potentiel d'anomalie.More particularly, it relates to the use of such systems for detecting situations where, although all inflation pressures are within the allowed ranges, there is a potential risk of abnormality.

Les systèmes de surveillance devraient avoir pour objet de garantir que l'ensemble des pneumatiques d'un véhicule est utilisé dans les conditions d'utilisation pour lesquelles ces pneumatiques ont été conçus.Surveillance systems should be designed to ensure that all the tires of a vehicle are used in the conditions of use for which the tires were designed.

De fait, ces systèmes vérifient classiquement que la pression de gonflage de chacun des pneumatiques d'un véhicule ne diminue pas en dessous d'une valeur seuil située à environ 10 à 15 % en dessous de la pression nominale de gonflage à froid.In fact, these systems typically verify that the inflation pressure of each of the tires of a vehicle does not decrease below a threshold value located at about 10 to 15% below the nominal cold inflation pressure.

Ce contrôle ne garantit cependant pas la détection de certaines anomalies d'état de gonflage des pneumatiques d'un véhicule.This check, however, does not guarantee the detection of certain tire inflation condition of a vehicle.

Un exemple de situation anormale est lorsqu'un pneumatique est manifestement sous-gonflé par rapport à l'ensemble des autres. Cela peut être dû à une fuite très lente non encore détectée ou au résultat d'une intervention sur ce pneumatique non suivie d'un regonflage correct.An example of an abnormal situation is when a tire is obviously underinflated compared to all the others. This may be due to a very slow leak not yet detected or the result of an intervention on this tire not followed by a correct reinflation.

L'invention a pour objet un procédé d'exploitation des signaux d'un système de surveillance des pneumatiques des véhicules qui permet de détecter un pneumatique dont l'état de gonflage s'écarte sensiblement de celui de l'ensemble des autres pneumatiques du véhicule sans entraîner de nombreuses fausses alarmes. The subject of the invention is a method of using the signals of a vehicle tire monitoring system which makes it possible to detect a tire whose inflation state deviates substantially from that of all the other tires of the vehicle. without causing many false alarms.

Le procédé selon l'invention est tel que, après avoir vérifié l'état froid des pneumatiques: - pour chaque pneumatique, on mesure la pression de gonflage et on calcule l'écart
entre la pression de gonflage mesurée et la pression nominale; - on identifie le pneumatique du véhicule dont ledit écart a la valeur algébrique la
plus petite et on appelle ce pneumatique le pneumatique le plus sous-gonflé ; - pour tous les pneumatiques du véhicule, à l'exception du pneumatique le plus
sous-gonflé, on calcule une grandeur caractéristique de la dispersion desdits
écarts entre les pressions de gonflage mesurées et les pressions nominales et on
compare cette grandeur caractéristique relativement à un premier seuil donné; - Si la grandeur caractéristique de la dispersion desdits écarts est inférieure au
premier seuil, on calcule, pour le pneumatique le plus sous-gonflé, la différence
entre ledit écart entre la pression de gonflage mesurée et la pression nominale
dudit pneumatique et la moyenne desdits écarts des autres pneumatiques, et on
compare ladite différence relativement à un second seuil donné; - si ladite différence est supérieure audit second seuil, on déclenche une alarme.The method according to the invention is such that, after having checked the cold state of the tires: for each tire, the inflation pressure is measured and the difference is calculated
between the measured inflation pressure and the nominal pressure; the tire of the vehicle is identified, said difference of which has the algebraic value of
smaller and this tire is called the most underinflated tire; - for all the tires of the vehicle, with the exception of the most
underinflated, a quantity characteristic of the dispersion of said
differences between the measured inflation pressures and the nominal pressures and
compares this characteristic quantity with respect to a first given threshold; - If the characteristic magnitude of the dispersion of the said deviations is less than
first threshold, for the most underinflated tire, the difference is calculated
between said difference between the measured inflation pressure and the nominal pressure
said tire and the average of said deviations of the other tires, and
comparing said difference relative to a second given threshold; if said difference is greater than said second threshold, an alarm is triggered.

Ce procédé s'applique aussi pour déterminer s'il y a un pneumatique manifestement sur-gonflé par rapport aux autres. Ce second test est utile pour détecter par exemple qu'une roue de secours a été mise en service sans que sa pression de gonflage soit ramenée à une valeur correcte.This method also applies to determine whether there is a tire that is clearly over inflated relative to the others. This second test is useful for detecting, for example, that a spare wheel has been put into service without its inflation pressure being reduced to a correct value.

La suite de la description permet, avec l'illustration sous forme d'organigramme jointe (figure 1) de bien comprendre une mise en oeuvre de l'invention.The remainder of the description makes it possible, with the illustration in the form of an attached flowchart (FIG. 1), to clearly understand an implementation of the invention.

Pour mettre en oeuvre le procédé de l'invention, on peut utiliser un dispositif de surveillance tel que présenté dans le brevet US 4 703 650 avec un module électronique de mesure par roue transmettant par couplage inductif les signaux de mesure à une unité centrale disposée dans le véhicule et reliée elle-même à un dispositif d'affichage à proximité du conducteur. On peut aussi utiliser un dispositif transmettant par radio les mêmes informations à une unité centrale similaire. Les modules électroniques de roue mesurent au minimum la pression de gonflage du pneumatique auquel ils sont affectés. Ils peuvent aussi mesurer une estimation de la température de l'air interne du pneumatique.To implement the method of the invention, it is possible to use a monitoring device as presented in US Pat. No. 4,703,650 with an electronic measurement module for a wheel transmitting, by inductive coupling, the measurement signals to a central unit disposed in the vehicle and connected itself to a display device near the driver. It is also possible to use a device that transmits the same information by radio to a similar central unit. The electronic wheel modules measure at least the inflation pressure of the tire to which they are assigned. They can also measure an estimate of the internal air temperature of the tire.

Le procédé selon l'invention est prévu pour être mis en oeuvre de préférence à chaque démarrage du véhicule lorsque les pneumatiques sont froids, c'est-à-dire sont en équilibre thermique avec l'air environnant. La première étape est ainsi de détecter l'état chaud ou froid des pneumatiques. Ce contrôle peut se faire comme le propose le brevet FR 2 680 136 en comparant les écarts de températures mesurés entre les températures internes de chaque pneumatique et une mesure de température ambiante disponible dans le véhicule. Lorsque l'on ne dispose pas de ces mesures de températures, on peut aussi vérifier que le temps d'arrêt du véhicule a été supérieur à un temps minimum, de l'ordre de 90 mn en tourisme ou 4 heures en poids lourd. On peut aussi modifier ce temps de refroidissement en fonction de l'usage précédent du véhicule que l'on aurait mémonsé.The method according to the invention is intended to be implemented preferably at each start of the vehicle when the tires are cold, that is to say are in thermal equilibrium with the surrounding air. The first step is thus to detect the hot or cold condition of the tires. This control can be done as proposed in patent FR 2,680,136 by comparing the temperature differences measured between the internal temperatures of each tire and a measurement of ambient temperature available in the vehicle. When these temperature measurements are not available, it is also possible to verify that the stopping time of the vehicle has been greater than a minimum time, of the order of 90 mn in tourism or 4 hours in heavy weight. It is also possible to modify this cooling time according to the previous use of the vehicle that one would have mended.

Si ce contrôle conclut à un état chaud des pneumatiques, on bascule immédiatement dans un mode de contrôle dit à chaud. Ce contrôle à chaud des pneumatiques comporte avantageusement des comparaisons des pressions de gonflage pneumatique par pneumatique relativement aux pressions nominales à froid, la surveillance des écarts entre les pneumatiques d'un même essieu ainsi que la surveillance de la variation dans le temps de ces écarts entre pneumatiques d'un même essieu ou de plusieurs essieux. If this check concludes that the tires are hot, we immediately switch to a so-called hot control mode. This hot control of the tires advantageously comprises comparisons of the pneumatic tire inflation pressures relative to the cold nominal pressures, the monitoring of the differences between the tires of the same axle as well as the monitoring of the variation over time of these differences between tires of the same axle or of several axles.

Si le contrôle initial conclut à l'état froid des pneumatiques, on mesure séquentiellement la pression de gonflage de chaque pneumatique puis on calcule l'écart entre les pressions de gonflage mesurées et les pressions nominales à froid.If the initial inspection concludes in the cold state of the tires, the inflation pressure of each tire is measured sequentially and then the difference between the measured inflation pressures and the nominal cold pressures is calculated.

On obtient ainsi: Dj = Pj - où Pj est la pression de gonflage du pneumatique i et Pio est la pression nominale à froid du même pneumatique i. Il est à noter qu'il est tout à fait possible que les pressions nominales soient différentes entre plusieurs pneumatiques, notamment entre des pneumatiques équipant des essieux différents. En conséquence, on peut observer des cas où le pneumatique le moins gonflé est correctement gonflé alors qu'un autre pneumatique de pression de gonflage supérieure est sous-gonflé relativement à sa pression nominale.This gives: Dj = Pj - where Pj is the inflation pressure of the tire i and Pio is the nominal cold pressure of the same tire i. It should be noted that it is quite possible that the nominal pressures are different between several tires, in particular between tires equipping different axles. As a result, one can observe cases where the less inflated tire is properly inflated while another upper inflation tire is underinflated relative to its nominal pressure.

On extrait ensuite de l'ensemble des valeurs Di, la valeur minimale algébriquement qui correspond au pneumatique le plus sous-gonflé du véhicule.Then, from the set of values Di, the minimum value algebraically corresponds to the most underinflated tire of the vehicle.

On appelle ce pneumatique le pneumatique j. On a: '?j=Djrnin. This tire is called the tire j. We have Djinin.

On analyse ensuite la dispersion des écarts pour tous les autres pneumatiques.The dispersion of the deviations is then analyzed for all other tires.

Cette analyse peut se faire en calculant la moyenne des écarts M:

où N est le nombre total de pneumatiques munis d'un dispositif de mesure de la pression et effectivement surveillés.This analysis can be done by calculating the average of the deviations M:

where N is the total number of tires fitted with a pressure measuring device and effectively monitored.

On calcule ensuite pour chaque pneumatique la différence A; telle que: A Di - M| et on compare la valeur maximale de Aj relativement à un premier seuil S,. La valeur maximale de Aj est celle du pneumatique I (différent du pneumatique j) dont la pression de gonflage est la plus écartée de la moyenne des écarts M.The difference A is then calculated for each tire; such as: A Di - M | and comparing the maximum value of Aj relative to a first threshold S ,. The maximum value of Aj is that of the tire I (different from the tire j) whose inflation pressure is the furthest from the average of the deviations M.

Si cette valeur maximale A1 est inférieure au seuil Si, cela veut dire que l'ensemble des autres pneumatiques du véhicule a des valeurs de pressions de gonflage homogènes, peu dispersées.If this maximum value A1 is below the threshold S1, this means that all the other tires of the vehicle have uniform, little scattered inflation pressure values.

Au contraire, si cette valeur maximale est supérieure au seuil Si, cela indique que les valeurs des pressions de gonflage des autres pneumatiques du véhicule sont trop dispersées pour que le test soit significatif et on bascule immédiatement dans le mode de contrôle à chaud, après avoir, éventuellement, averti le conducteur de cet état de choses.On the contrary, if this maximum value is greater than the threshold S1, it indicates that the values of the inflation pressures of the other tires of the vehicle are too dispersed for the test to be significant and one immediately switches to the mode of control with hot, after having possibly warned the driver of this state of affairs.

Après avoir vérifié que les pressions sont peu dispersées, on compare alors la différence entre l'écart Dj et la moyenne M relativement à un second seuil S2: (M - Dj) > S2. After verifying that the pressures are not widely dispersed, the difference between the difference Dj and the average M is compared with a second threshold S2: (M - Dj)> S2.

Et si cette différence se révèle supérieure à ce seuil S2, cela veut dire que le pneumatique j est significativement plus sous-gonflé que l'ensemble des autres pneumatiques du véhicule.And if this difference is greater than this threshold S2, it means that the tire j is significantly more underinflated than all other tires of the vehicle.

Cette situation est anormale car le véhicule, qu'on peut présumer être bien entretenu si l'on se réfere aux écarts déterminés pour tous les autres pneumatiques, a un pneumatique significativement sous-gonflé relativement aux autres. I1 ne s'agit probablement pas d'une négligence du propriétaire du véhicule mais plutôt d'une anomalie sur le pneumatique considéré qui peut être due à une fuite très lente non encore détectée ou à une intervention qui n'a pas été suivie d'un contrôle correct de la pression de gonflage du pneumatique.This situation is abnormal because the vehicle, which can be assumed to be well maintained with reference to the deviations determined for all other tires, has a significantly underinflated tire relative to the others. This is probably not a negligence of the vehicle owner but rather an anomaly on the tire considered that may be due to a very slow leak not yet detected or to an intervention that was not followed by correct control of the tire inflation pressure.

Il est donc souhaitable d'indiquer au conducteur que ce pneumatique j présente une anomalie potentielle de gonflage et de lui conseiller de le faire contrôler.It is therefore desirable to indicate to the driver that this tire j has a potential inflation anomaly and to advise him to have it checked.

Typiquement, pour des véhicules poids lourd, avec des pressions nominales de gonflage de l'ordre de 8 bar, les valeurs habituelles de seuil critique d'alerte sont de l'ordre de 1 bar. Lorsque toutes les pressions sont supérieures à la pression nominale moins 1 bar, aucune alerte n'est usuellement transmise.Typically, for heavy-vehicle vehicles, with nominal inflation pressures of the order of 8 bar, the usual values of critical alert threshold are of the order of 1 bar. When all the pressures are greater than the nominal pressure minus 1 bar, no warning is usually transmitted.

Dans le cas de ces véhicules poids lourd, on peut choisir pour le seuils Si une valeur de l'ordre de 400 mbar et pour le seuil S2 une valeur de l'ordre de 800 mbar. Cela montre que ce test peut révéler une situation anormale de façon précoce dans le cas d'une fuite lente.In the case of these heavy vehicles, one can choose for the thresholds If a value of the order of 400 mbar and for the threshold S2 a value of the order of 800 mbar. This shows that this test may reveal an abnormal situation early in the case of a slow leak.

La figure 1 illustre aussi le test similaire concernant l'identification du pneumatique le plus sur-gonflé relativement aux autres. Cette identification est notamment intéressante pour détecter le cas où une roue de secours, normalement sur-gonflée, a été mise en service sans avoir sa pression de gonflage corrigée. Figure 1 also illustrates the similar test concerning the identification of the most over inflated tire relative to the others. This identification is particularly interesting to detect the case where a spare wheel, normally over-inflated, was put into service without having its corrected inflation pressure.

Claims

A method of operating the signals in a tire monitoring system of a vehicle, said system delivering for each tire at least one measurement of the inflation pressure of said tire, in which, after checking the cold condition of the tires. : - for each tire, we measure the inflation pressure and calculate the difference

between the measured inflation pressure and the nominal pressure; the tire of the vehicle is identified, said difference of which has the algebraic value of

smaller and this tire is called the most underinflated tire; - for all the tires of the vehicle, with the exception of the most

underinflated, a quantity characteristic of the dispersion of said

differences between the measured inflation pressures and the nominal pressures and

compares this characteristic quantity with respect to a first given threshold; - If the characteristic magnitude of the dispersion of the said deviations is less than

first threshold, for the most underinflated tire, the difference is calculated

between said difference between the measured inflation pressure and the nominal pressure

said tire and the average of said deviations of the other tires, and

comparing said difference relative to a second given threshold; if said difference is greater than said second threshold, an alarm is triggered.

2. A method of operating the signals in a tire monitoring system of a vehicle, said system delivering for each tire at least one measurement of the inflation pressure of said tire, in which, after checking the cold condition of the tires : - for each tire, we measure the inflation pressure and calculate the difference

higher and this tire is called the most over-inflated tire; - for all the tires of the vehicle, with the exception of the most

over-inflated, a quantity characteristic of the dispersion of said deviations is calculated

between the measured inflation pressures and the nominal pressures and

first threshold, the difference is calculated for the most over inflated tire.

between the average of the said differences of the other tires and the difference between the

measured inflation pressure and the nominal pressure of said tire, and

3. Method according to one of claims 1 or 2, wherein, considering all the tires with the exception of the most underinflated tire or over-inflated: - we calculate the average algebraic deviations between the inflation pressures and the

nominal pressures; for each tire, the difference between the pressure difference is calculated

of inflation and the nominal pressure of said tire and said average

algebraic; - it is taken as a characteristic quantity of the dispersion of said deviations, said

difference whose absolute value is maximum.

4. Method according to one of claims 1 to 3, wherein at the end of the cold control, it switches to a hot control mode.