FR2890898A1 - Procede et systeme de diagnostic de l'etat de pneumatiques d'un vehicule automobile. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé de diagnostic de l'état de pneumatiques d'une roue avant et d'une roue arrière d'un véhicule automobile agencées sur un même côté du véhicule et raccordées à la caisse de celui-ci au moyen de suspensions.Ce procédé comportant une étape (102) d'acquisition des accélérations verticales desdites roues dans un référentiel du véhicule, une étape (104) de recalage temporel de l'une des accélérations acquises sur l'autre des accélérations acquises, une étape (112) d'estimation de coefficients de raideur des pneumatiques en fonction des accélérations ainsi recalées temporellement, et une étape (120) de détermination de l'état des pneumatiques en fonction des coefficients de raideur estimés.
Description
La présente invention concerne un procédé de diagnostic de l'état de
pneumatiques d'une roue avant et d'une roue arrière d'un véhicule automobile agencées sur un même côté du véhicule et raccordées à la caisse de celui-ci au moyen de suspensions, le procédé comportant une étape d'acquisition des
accélérations verticales desdites roues dans un référentiel du véhicule.
La présente invention concerne également un système de diagnostic mettant en oeuvre un tel procédé.
Il existe des procédés utilisant la mesure de la vitesse de rotation d'une roue de véhicule automobile pour diagnostiquer l'état du pneumatique de celle-ci, et notamment son sous-gonflage. Or, un sous- gonflage non corrigé rapidement provoque une altération irréversible du comportement dynamique du pneumatique, même une fois que celui-ci est regonflé, que les procédés de l'état de la technique ne permettent pas de diagnostiquer.
Le but de la présente invention est de résoudre le problème susmentionné en proposant un procédé et un système capables de diagnostiquer des anomalies d'un pneumatique, tel qu'un déchapage ou une usure de la bande de roulement, et cela même si celui-ci est gonflé de manière convenable.
A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de diagnostic de l'état de pneumatiques d'une roue avant et d'une roue arrière d'un véhicule automobile agencées sur un même côté du véhicule et raccordées à la caisse de celui-ci au moyen de suspensions, le procédé comportant une étape d'acquisition des accélérations verticales desdites roues dans un référentiel du véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend: - une étape de recalage temporel de l'une des accélérations acquises 25 sur l'autre des accélérations acquises; - une étape d'estimation de coefficients de raideur des pneumatiques en fonction des accélérations ainsi recalées temporellement; et - une étape de détermination de l'état des pneumatiques en fonction des coefficients de raideurs estimés; - l'étape de recalage temporel comprend une étape de calcul de I'intercorrélation des accélérations acquises et une étape d'application d'un retard correspondant au maximum de l'intercorrélation calculée à l'accélération acquise de la roue avant; - l'étape d'estimation des coefficients de raideur est propre à estimer ceux-ci à partir de modèles mécaniques monoroue desdites roues raccordées à la caisse du véhicule au moyen des suspensions; - l'étape d'estimation des coefficients de raideur est propre à estimer 5 ceux-ci en se fondant sur une modélisation en temps discret des accélérations recalées desdites roues selon la relation: Avr(k) = 1 (mra x Ava(k n) Zva(k n) Zvr(k))/Kpr(k) / Kpa(k) mrr Kpr(k) où k est le k1ème instant d'échantillonnage, mrr et mra sont les masses des roues arrière et avant respectivement, Avr et Ava sont les accélérations verticales des roues arrière et avant respectivement, Zvr et Zva sont les altitudes des centres des roues arrière et avant respectivement dans le référentiel du véhicule, Kpr et Kpa sont les coefficients de raideur des pneumatiques des roues avant et arrière respectivement, et n est un instant de recalage correspondant à un décalage temporel entre les roues arrière et avant subissant la même portion de chaussée; - l'étape d'estimation est propre à estimer lesdits coefficients de raideur en se fondant sur une modélisation en temps discret des accélérations recalées des roues avant et arrière selon la relation: Ava(k) = 1 (mrr x Avr(k + n) Zvr(k + n) Zva(k)) Kpa(k) / Kpr(k) mra Kpa(k) où k est le k'ème instant d'échantillonnage, mrr et mra sont les masses des roues arrière et avant respectivement, Avr et Ava sont les accélérations verticales des roues arrière et avant respectivement, Zvr et Zva sont les altitudes des centres des roues arrière et avant respectivement dans le référentiel du véhicule, Kpr et Kpa sont les coefficients de raideur des pneumatiques des roues avant et arrière respectivement, et n est un instant de recalage correspondant à un décalage temporel entre les roues arrière et avant subissant la même portion de chaussée; - l'étape d'estimation est propre à estimer lesdits coefficients de raideur à partir d'un modèle mécanique bicyclette de la caisse assimilée à une masse 30 raccordée aux roues avant et arrière au moyen des suspensions; - l'étape d'estimation est propre à estimer lesdits coefficients de raideur en se fondant sur une modélisation en temps discret des accélérations recalées des roues avant et arrière selon la relation:
T
mra Ava(k n) mrr Kpr(k) / Kpa(k) Kpr(k) (Kpr(k) / Kpa(k)) x Kca(k) 1 Kcr(k) Zvr(k) mrr où k est le k'eme instant d'échantillonnage, mrr et mra sont les masses des roues arrière et avant respectivement, Avr et Ava sont les accélérations verticales des roues arrière et avant respectivement, Zvr et Zva sont les altitudes des centres des roues arrière et avant respectivement dans un référentiel du véhicule, Kpr et Kpa sont les coefficients de raideur des pneumatiques des roues avant et arrière respectivement, n est un instant de recalage correspondant à un décalage temporel entre les roues arrière et avant subissant la même portion de chaussée, Kca et Kcr sont des coefficients de raideur des suspensions des roues avant et arrière respectivement, et Zva et Zvr sont les vitesses des centres des roues avant et arrière respectivement; - l'étape d'estimation de coefficients de raideur des pneumatiques est propre à mettre en oeuvre un algorithme récursif des moindres carrés en temps réel; - l'étape de détermination de l'état des pneumatiques comprend, pour chaque pneumatique, une étape de comparaison de son coefficient de raideur déterminé à une valeur de seuil prédéterminée et une étape de diagnostic de l'état du pneumatique propre à déterminer que celui-ci est défectueux si son coefficient de raideur déterminé est supérieur à la valeur de seuil; L'invention concerne un système de diagnostic de l'état de pneumatiques d'une roue avant et d'une roue arrière d'un véhicule automobile agencées sur un même côté du véhicule et raccordées à la caisse de celui-ci au moyen de suspensions, le système comportant des moyens d'acquisition des accélérations verticales desdites roues dans un référentiel du véhicule, caractérisé en ce qu'il est propre à mettre en oeuvre un procédé tel que défini ci-dessus.
Avr(k) = mrr I (Zva(k n) Zvr(k) 1 Zva(k n) mnr L'invention a également pour objet un système propre à mettre en oeuvre le procédé susmentionné.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, faite uniquement à titre d'exemple et en relation avec les dessins annexés 5 dans lesquels: - la figure 1 est un schéma illustrant l'hypothèse de calcul utilisée par le système selon l'invention; - la figure 2 est une vue schématique d'un premier mode de réalisation du système selon l'invention; - la figure 3 est une vue schématique d'un modèle mécanique d'une roue de véhicule automobile raccordée à la caisse de celui-ci au moyen d'une suspension; - la figure 4 est une vue schématique d'un second modèle mécanique d'une roue avant et arrière d'un véhicule automobile agencées du même côté du véhicule et raccordées à la caisse de celui-ci au moyen de suspension; et - la figure 5 est un organigramme du procédé selon l'invention mis en oeuvre par le système de la figure 3.
La figure 1 illustre l'avancement d'un véhicule automobile sur une chaussée entre deux instants t et t + At.
Comme il est illustré sur cette figure, les roues avant et arrière agencées du même côté du véhicule subissent avec un décalage temporel At dépendant de la vitesse V et de l'empattement d du véhicule, le même profil de chaussée. Ce phénomène peut être modélisé selon la relation: Zsa(t) = Zsr(t + At) (1) où t est le temps, At est la durée séparant le passage de la roue arrière sur un point de la chaussée, du passage de la roue avant sur ce même point, Zsa est l'altitude du sol au niveau de la roue avant et Zsr est l'altitude du sol au niveau de la roue arrière.
Sur la figure 2, on a illustré schématiquement, sous la référence générale 10, un premier mode de réalisation du système selon l'invention de diagnostic de l'état de pneumatiques d'une roue avant et d'une roue arrière d'un véhicule automobile agencées sur un même côté du véhicule et raccordées à la caisse de celui-ci au moyen de suspensions.
Ce système 10 comprend un accéléromètre 12, 14 équipant chacune de ces roues pour mesurer l'accélération Ava, Avr en son centre selon un axe vertical dans un référentiel du véhicule. Cet accéléromètre 12, 14 est par exemple un accéléromètre mono-axe ou tri-axe monté au centre de la roue. Il est propre à fournir, via une liaison filaire 16, un signal représentatif de l'accélération verticale Avr, Ava au centre de la roue.
Des moyens 20 sont prévus dans le système 10 pour recevoir les signaux émis par les accéléromètres 12, 14 et extraire de ces signaux les accélérations Avr, Ava mesurées par ceux-ci.
Les moyens 20 sont connectés à un filtre passe-bande 22 adapté pour traiter les accélérations Avr, Ava des roues délivrées par les moyens 20 en leur appliquant un filtrage passe-bande. Ce filtrage est mis en oeuvre dans une gamme de fréquences dans laquelle se concentre essentiellement la puissance des modes des roues avant et arrière. Cette gamme de fréquences correspond à la gamme de résistance au roulement et est par exemple sensiblement égale à la gamme [8; 20] Hz.
Le filtre passe-bande 22 est par ailleurs connecté à un convertisseur analogique/numérique 24, par exemple un échantillonneur bloqueur d'ordre 0, adapté pour numériser selon une période d'échantillonnage prédéterminée Te, par exemple comprise entre environ 0,001 seconde et 0, 02 seconde, les accélérations filtrées et ainsi délivrer en sortie des accélérations numériques Avr(k), Ava(k) des roues avant et arrière, où k représente le k'éme instant d'échantillonnage.
Bien entendu, un agencement différent des éléments venant d'être décrits est possible. L'échantillonnage des accélérations peut être, par exemple, appliqué antérieurement à un filtrage passe-bande exécuté en temps discret.
Le système 10 selon l'invention comporte également des moyens 26 de recalage temporel connectés au convertisseur 24 et propres à recaler temporellement l'accélération numérique Ava(k) de la roue avant sur l'accélération numérique Avr(k) de la roue arrière pour délivrer en sortie des accélérations recalées Avr(k), Ava(k-n) des roues avant et arrière, correspondant à la même altitude du sol afin d'appliquer l'hypothèse selon la relation (1) décrite ci-dessus.
Ces moyens 26 de recalage comprennent à cet effet des moyens 28 de calcul adaptés pour estimer l'intercorrélation numérique IC(N) des accélérations Avr(k), Ava(k) délivrées par le convertisseur 24 selon la relation: +ao IC(N) _ E Avr(k) x Ava(N k) (2) k co Les moyens 28 de calcul sont adaptés pour mettre en oeuvre un estimateur de cette intercorrélation, comme cela est connu en soi dans le domaine du traitement du signal.
Les moyens 26 de recalage comprennent également, connectés aux moyens 28 de calcul, des moyens 30 de détermination du maximum de 10 I'intercorrélation IC(N) et de l'instant d'échantillonnage n correspondant à ce maximum. Cet instant n correspond donc au décalage temporel n x Te entre les roues avant et arrière subissant la même portion de chaussée.
Des moyens 32 de décalage temporel sont connectés aux moyens 30 et au convertisseur 24, et sont propres à appliquer un retard de n échantillons à l'accélération Ava(k) de la roue avant et ainsi délivrer une accélération Ava(k-n) recalée temporellement sur l'accélération Avr(k) de la roue arrière.
Le système 10 comprend par ailleurs des moyens 34 d'estimation des coefficients de raideur pneumatique Kpr, Kpa des roues avant et arrière. Ces moyens 34 sont connectés au convertisseur 24 pour recevoir les accélérations Avr(k), Ava(k) des roues arrière et avant et aux moyens 26 de recalage pour recevoir l'accélération Ava(k-n) recalée de la roue avant.
Les moyens 34 se fondent sur le modèle mécanique de la figure 3 pour modéliser le comportement dynamique de chacune des roues avant et arrière.
Sur cette figure, il est illustré un modèle mécanique mono-roue d'une roue R d'un véhicule automobile à quatre roues, raccordée à la caisse C de celui-ci au moyen d'une suspension Su, la roue R étant en contact avec le sol So.
La caisse C est modélisée par une masse ramenée à la roue de mc occupant, sur un axe OZ vertical du véhicule d'un référentiel de celui-ci, une altitude Zc par rapport à un niveau de référence NRef, par exemple l'altitude du sol So au niveau de la roue avant lors du démarrage du véhicule.
La suspension Su est modélisée par un ressort de coefficient de raideur Kc en parallèle avec un amortisseur de coefficient d'amortissement Rc. La roue R est modélisée par une masse Mr occupant sur l'axe OZ une altitude Zr par rapport au niveau de référence Nref. Le pneumatique de celle-ci est modélisé par un ressort de coefficient de raideur Kp en contact avec le sol So qui occupe sur l'axe OZ une altitude Zs par rapport au niveau de référence Nref.
Lorsque le véhicule se déplace, le comportement de ce système mécanique est commandé par l'évolution dans le temps de l'altitude Zs du sol.
Dans ce qui suit, la lettre a est ajoutée aux désignations des grandeurs précédentes pour les grandeurs associées à une roue avant et la lettre r est ajoutée aux désignations précédentes pour les grandeurs associées à une roue arrière.
En utilisant le principe fondamental de la dynamique appliqué à ce modèle en relation avec l'hypothèse selon la relation (1), les accélérations verticales Avr(k), Ava(k) des centres des roues sont modélisées en temps discret selon les relations: Avr(k) = 1 (mra x Ava(k n) Zva(k n) Zvr(k)) Kpr(k) / Kpa(k) (3) mrr Kpr(k) Ava(k) = a (mrrxAvr(k + n) Zvr(k + n) Zva(k)) KpaKkp)a kpr(k)\ (4) m() i où mrr et mra sont les masses des roues arrière et avant 20 respectivement, et Zvr et Zva sont les altitudes des centres des roues arrière et avant respectivement par rapport au niveau de référence.
En se référant à nouveau à la figure 2, les moyens 34 d'estimation sont adaptés pour mettre en oeuvre un algorithme récursif des moindres carrés en temps réel se fondant la relation (3), selon les relations: 6(k+1)=6(k) +K(k+1)(Avr(k+1) A(k+1 (k)) (5) K(k +1) = m-1 S(k)XT (k + 1)(a2 (k) + u-1 A(k + 1)S(k)AT (k +1)) 1 (6) S(k+1)= -1(S(k)-K(k +1)A(k +1)S(k)) (7) X(k+ 1)= E(AT(k+1)A(k+1)r1 (8) 6(k) = Var(e(k)) (9) où (É)T est le symbole de la transposée, 6(k) est l'estimée du vecteur des paramètres 0 = 'Kpr/Kpa'' à l'instant k, A(k) est le vecteur de régression Kpr mrr x Avr(k + n) (Zva(k n) Zvr(k))J à l'instant k, E(AT(k)A(k)) est la mr a ira variance du vecteur AT à l'instant k, Var(e(k)) est la variance de l'erreur d'estimation e(k)= Avr(k)-A(k)â(k) à l'instant k, m est un facteur d'oubli prédéterminé et K(k), X(k) et S(k) sont des vecteurs ou des matrices intermédiaires utilisées lors de l'estimation du vecteur 0.
De préférence, les moyens 34 sont propres à calculer les altitudes Zvr(k), Zva(k-n) des centres des roues arrière et avant à chaque instant d'échantillonnage en fonction des accélérations verticales Avr(k) et Ava(k-n), par exemple en réalisant une double intégration de celles-ci après leur filtrage entre 8 Hz et 20 Hz. Un autre exemple d'un calcul de l'altitude d'une roue en fonction de son accélération verticale est décrit dans la demande de brevet français FR 2 858 267 au nom de la demanderesse.
En variante, les moyens 34 d'estimation sont adaptés pour mettre en oeuvre un algorithme récursif des moindres carrés en temps réel se fondant sur la relation (4) d'une manière analogue à celle décrite précédemment.
En variante, les moyens 34 sont propres à mettre en oeuvre un algorithme d'inversion ou de déconvolution se fondant sur la relation (3) ou (4) pour estimer les coefficients de raideur.
Les moyens 34 d'estimation sont ainsi propres à délivrer à chaque instant d'échantillonnage des valeurs estimées Kpa(k) et Kpr(k) des coefficients de raideur pneumatique des roues avant et arrière.
Le système 10 comprend enfin des moyens 36 de diagnostic de l'état de fonctionnement des accéléromètres 12, 14 et de l'état des pneumatiques des roues avant et arrière, raccordés aux moyens 34 d'estimation et au convertisseur 24.
Les moyens 36 comprennent des moyens 38 de diagnostic de l'état de fonctionnement des accéléromètres adaptés pour tester la cohérence des accélérations Avr(k) et Ava(k) entre elles sur une période de temps prédéterminée, comprise par exemple entre 5 minutes et 10 minutes. Comme cela a été décrit précédemment, on sait que les accélérations verticales des roues avant et arrière sont cohérentes du fait que les roues subissent avec un décalage temporel la même portion de chaussée.
Par exemple, les moyens 38 sont adaptés pour calculer les spectres fréquentiels de ces accélérations au moyen d'une transformée de Fourier rapide des accélérations comprises dans la période de temps prédéterminée et pour comparer les spectres calculés. Si ceux-ci diffèrent de plus d'une valeur prédéterminée, par exemple en erreur quadratique, alors les accéléromètres sont diagnostiqués comme défectueux par les moyens 38.
Pour plus de robustesse dans le diagnostic de l'état de fonctionnement des accéléromètres, en variante, les moyens 38 sont en outre adaptés pour prédire l'accélération verticale de la roue arrière en fonction de l'accélération verticale de la roue avant délivrée par le convertisseur 24 et des coefficients de raideur des roues avant et arrière calculés par les moyens 34, à partir de la relation (3) en faisant varier l'instant n d'échantillonnage. Les moyens 38 sont également adaptés pour tester la cohérence entre cette accélération prédite de la roue arrière et l'accélération de la roue avant délivrée par le convertisseur 24, par exemple de la manière décrite précédemment pour les accélérations délivrées par le convertisseur 24.
Si, en outre, la cohérence entre ces accélérations n'est pas avérée, alors les moyens 38 diagnostiquent un dysfonctionnement des accéléromètres 12, 14.
Les moyens 36 comprennent également des moyens 40 de détermination de l'état des pneumatiques connectés aux moyens 34 d'estimation.
Les moyens 40 sont propres à comparer chacun des coefficients de raideur Kpr(k), Kpa(k) estimé à une valeur de seuil prédéterminée Kseuil et à déterminer que le pneumatique correspondant est défectueux si le coefficient de raideur Kpr(k), Kpa(k) estimé présente au moins N valeurs supérieures à la valeur de seuil Kseuil, où N est un nombre entier prédéterminé par exemple égal à 100.
Enfin, les moyens 36 sont raccordés à des moyens 42 de délivrance au conducteur du véhicule des résultats du diagnostic réalisé par les moyens 36, par exemple des voyants lumineux agencés sur la planche de bord du véhicule et/ou un avertisseur sonore de l'état défectueux des pneumatiques ou de l'état défectueux des accéléromètres.
Il vient d'être décrit un mode de réalisation se fondant sur un modèle mécanique mono-roue tel qu'illustré sur la figure 3.
D'autres modes de réalisation du système selon l'invention se basant sur d'autres modèles sont possibles. De tels modes de réalisation sont structurellement identiques à celui illustré sur la figure 2, seul l'algorithme mis en oeuvre par les moyens 34 d'estimation étant modifié.
Par exemple, en variante, le système se fonde sur le modèle mécanique illustré sur la figure 4. La figure 4 est une vue schématique d'un modèle mécanique généralement désigné sous l'expression de modèle bicyclette . Ce type de modèle permet notamment de prendre en compte le cas de suspensions actives équipant le véhicule et s'applique à des roues avant et arrière agencées du même côté du véhicule.
La différence avec le modèle de la figure 1 consiste dans le fait que la caisse C du véhicule est assimilée à une masse mc suspendue à la fois sur la roue avant Ra et la roue arrière Rr.
En se fondant sur le principe fondamental de la dynamique appliqué à ce modèle bicyclette ainsi que l'hypothèse selon la relation (1), les accélérations verticales Ava(k), Avr(k) des roues avant et arrière sont modélisées en temps discret selon la relation: Avr(k) = ( T mra Ava(k n) mrr 1 (Zva(k n) Zvr(k)) mrr 1 Zva(k n) mnr 1 Zvr(k) mrr i' Kpr(k) / Kpa(k) Kpr(k) (Kpr(k) / Kpa(k)) x Kca(k) Kcr(k) i (10) où Zva et Zvr sont les dérivées premières des altitudes des centres des roues avant et arrière respectivement, c'est-à-dire les vitesses de déplacement vertical de celles-ci.
Les moyens 34 d'estimation sont alors adaptés pour mettre en oeuvre 25 un algorithme récursif des moindres carrés en temps réel se fondant sur la relation (11).
Cet algorithme est analogue à celui décrit précédemment (relations (6) à (10)) avec le vecteur des paramètres défini par la relation: ( Kpr / Kpa Kpr (Kpr / Kpa) x Kca Kcr et le vecteur de régression défini par la relation: A(k) = \ m Ava(k n) mrr (Zva(k n) Zvr(k)) mnr Zva(k n) n. Zvr(k)) (13) Les altitudes Zvr(k), Zva(k - n) des centres des roues par rapport au niveau de référence et leurs dérivées premières 2vr(k), 2va(k-n) sont calculées à chaque pas d'échantillonnage d'une manière analogue au premier mode de réalisation, par exemple en intégrant les accélérations verticales correspondantes ou d'une manière décrite dans la demande de brevet français FR 2 858 267.
Comme on peut le constater, l'application de l'algorithme récursif des moindres carrés en temps réel se fondant sur le modèle bicyclette permet d'estimer simultanément les coefficients de raideur pneumatiques Kpa, Kpr ainsi que les coefficients de raideur Ra et Rr des suspensions.
La figure 5 est un organigramme du procédé selon l'invention mis en oeuvre par le système de la figure 2.
Une première étape 100 consiste à initialiser à zéro un compteur d'anomalies du pneumatique de la roue avant et un compteur d'anomalies du pneumatique de la roue arrière.
Dans une étape 102 d'acquisition suivante, les accélérations verticales Ava, Avr des roues avant et arrière sont mesurées, filtrées et échantillonnées. Une étape 104 de recalage de l'accélération Ava de la roue avant sur l'accélération Avr de la roue arrière est alors déclenchée.
Cette étape 104 comprend une étape 106 de calcul de I'intercorrelation des accélérations numériques Ava(k), Avr(k) des roues avant et arrière suivie d'une étape 108 de calcul de l'instant d'échantillonnage n du maximum de l'intercorrelation calculée.
L'accélération numérique Ava(k) de la roue avant est ensuite recalée en 110 de l'instant n sur l'accélération numérique Avr(k) de la roue arrière.
Successivement à l'étape de recalage 104, les coefficients de raideur Kpa(k), Kpr(k) sont calculés en 112 en fonction des accélérations numériques e= (12) recalées en mettant en ceuvre un algorithme récursif des moindres carrées en temps réel se fondant sur le modèle mono-roue ou le modèle bicyclette, comme cela a été décrit précédemment.
Une étape de diagnostic 114 de l'état des accéléromètres 12, 14 est alors déclenchée, comme cela a été décrit précédemment. Un test est ensuite réalisé en 116 pour savoir si l'un au moins d'entre eux est défectueux. Si le résultat de ce test est négatif, l'étape 116 boucle sur l'étape 102. Sinon, une alarme sonore et/ou visuelle est déclenchée en 118 pour avertir le conducteur du véhicule d'une défaillance des accéléromètres.
Successivement à l'étape 112 d'estimation, une étape 120 de détermination de l'état des pneumatiques est également déclenchée.
Cette étape 120 comprend une étape 122 de comparaison de chaque coefficient de raideur Kpa(k), Kpr(k) estimé en 112 à la valeur de seuil Kseuil. Un test est réalisé en 124 pour savoir si le coefficient de raideur présente au moins une valeur supérieure à la valeur de seuil Kseuil. Si le résultat de ce test est positif, le compteur d'anomalies correspondant au coefficient de raideur est incrémenté en 126 du nombre de valeurs de celui-ci supérieures à la valeur de seuil.
Un test est alors mis en oeuvre en 128 pour savoir si la valeur de ce compteur est supérieure à N. Si tel est le cas, le pneumatique correspondant est diagnostiqué en 130 comme défectueux et l'étape 118 déclenchée pour en avertir le conducteur.
Si aucun des compteurs d'anomalies n'est supérieur à N, alors l'étape 128 boucle sur l'étape 102 d'acquisition.
Enfin, si aucun des coefficients de raideur estimés ne présente de valeur supérieure à la valeur de seuil Kseuil, alors l'étape 124 boucle sur l'étape 102 d'acquisition.
On constate que le système et le procédé selon l'invention diagnostiquent un état défectueux d'un pneumatique et cela même si celui-ci est gonflé de manière convenable. Le système et le procédé selon l'invention permettent de détecter la présence d'un sous-gonflage ou d'une usure de la bande du pneumatique et d'un déchapage de celui-ci.
Il a été décrit un système selon l'invention appliqué à une paire de roues avant et arrière d'un véhicule automobile agencées sur un même côté de celui-ci. Bien entendu, on comprendra que ce système peut également s'appliquer à chacune des paires de roues avant et arrière agencées sur un même côté du véhicule.
Claims (10)
1. Procédé de diagnostic de l'état de pneumatiques d'une roue avant et d'une roue arrière d'un véhicule automobile agencées sur un même côté du véhicule et raccordées à la caisse de celui-ci au moyen de suspensions, le procédé comportant une étape (102) d'acquisition des accélérations verticales desdites roues dans un référentiel du véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend: - une étape (104) de recalage temporel de l'une des accélérations acquises sur l'autre des accélérations acquises; - une étape (112) d'estimation de coefficients de raideur des pneumatiques en fonction des accélérations ainsi recalées temporellement; et - une étape (120) de détermination de l'état des pneumatiques en fonction des coefficients de raideur estimés.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape (104) de recalage temporel comprend une étape (106) de calcul de l'intercorrélation des accélérations acquises et une étape (110) d'application d'un retard correspondant au maximum de l'intercorrélation calculée à l'accélération acquise de la roue avant.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'étape (112) d'estimation des coefficients de raideur est propre à estimer ceuxci à partir 20 de modèles mécaniques mono-roue desdites roues raccordées à la caisse du véhicule au moyen des suspensions.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'étape (112) d'estimation des coefficients de raideur est propre à estimer ceux-ci en se fondant sur une modélisation en temps discret des accélérations recalées 25 desdites roues selon la relation: Avr(k) = 1 (mra x Ava(k n) Zva(k n) Zvr(k)) Kpr(k) / Kpa(k)\ mrr Kpr(k) où k est le k'ème instant d'échantillonnage, mrr et mra sont les masses des roues arrière et avant respectivement, Avr et Ava sont les accélérations verticales des roues arrière et avant respectivement, Zvr et Zva sont les altitudes des centres des roues arrière et avant respectivement dans le référentiel du véhicule, Kpr et Kpa sont les coefficients de raideur des pneumatiques des roues avant et arrière respectivement, et n est un instant de recalage correspondant à un décalage temporel entre les roues arrière et avant subissant la même portion de chaussée.
5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'étape (112) d'estimation est propre à estimer lesdits coefficients de raideur en se fondant sur une modélisation en temps discret des accélérations recalées des roues avant et arrière selon la relation: Ava(k) = 1 (mrrx Avr(k + n) Zvr(k + n) Zva(k)) (Kpa(k) / Kpr(k) mra Kpa(k) où k est le kième instant d'échantillonnage, mrr et mra sont les masses des roues arrière et avant respectivement, Avr et Ava sont les accélérations verticales des roues arrière et avant respectivement, Zvr et Zva sont les altitudes des centres des roues arrière et avant respectivement dans le référentiel du véhicule, Kpr et Kpa sont les coefficients de raideur des pneumatiques des roues avant et arrière respectivement, et n est un instant de recalage correspondant à un décalage temporel entre les roues arrière et avant subissant la même portion de chaussée.
6. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'étape (112) d'estimation est propre à estimer lesdits coefficients de raideur à partir d'un modèle mécanique bicyclette de la caisse assimilée à une masse raccordée aux roues avant et arrière au moyen des suspensions.
7. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'étape (112) d'estimation est propre à estimer lesdits coefficients de raideur en se fondant sur une modélisation en temps discret des accélérations recalées des roues avant et arrière selon la relation: Avr(k) = T a Ava(k n) mn 1 (Zva(k n) Zvr(k)) mn 1 Zva(k n) mnr
Z
vr(k) mrrKpr(k) / Kpa(k) Kpr(k) (Kpr(k) / Kpa(k)) x Kca(k) Kcr(k) où k est le kiéme instant d'échantillonnage, mrr et mra sont les masses des roues arrière et avant respectivement, Avr et Ava sont les accélérations verticales des roues arrière et avant respectivement, Zvr et Zva sont les altitudes des centres des roues arrière et avant respectivement dans un référentiel du véhicule, Kpr et Kpa sont les coefficients de raideur des pneumatiques des roues avant et arrière respectivement, n est un instant de recalage correspondant à un décalage temporel entre les roues arrière et avant subissant la même portion de chaussée, Kca et Kcr sont des coefficients de raideur des suspensions des roues S avant et arrière respectivement, et 2va et Zvr sont les vitesses des centres des roues avant et arrière respectivement.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape (112) d'estimation de coefficients de raideur des pneumatiques est propre à mettre en oeuvre un algorithme récursif des moindres 0 carrés en temps réel.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape (120) de détermination de l'état des pneumatiques comprend, pour chaque pneumatique, une étape (122) de comparaison de son coefficient de raideur déterminé à une valeur de seuil prédéterminée et une étape (130) de diagnostic de l'état du pneumatique propre à déterminer que celui-ci est défectueux si son coefficient de raideur déterminé est supérieur à la valeur de seuil.
10. Système de diagnostic de l'état de pneumatiques d'une roue avant et d'une roue arrière d'un véhicule automobile agencées sur un même côté du véhicule et raccordées à la caisse de celui-ci au moyen de suspensions, le système comportant des moyens d'acquisition des accélérations verticales desdites roues dans un référentiel du véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte: - des moyens (26) de recalage temporel de l'une des accélérations sur l'autre des accélérations; - des moyens (34) d'estimation des coefficients de raideur des pneumatiques en fonction des accélérations ainsi recalées temporellement; et - des moyens (40) de détermination de l'état des pneumatiques en fonction des coefficients de raideur estimés, lesdits moyens étant adaptés pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconques des revendications 1 à 9.
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