FR3079193A1 - Procede de controle de l’usure des pneumatiques - Google Patents

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Abstract

Procédé de contrôle de l'usure des pneumatiques d'un véhicule comprenant : l'acquisition (1000) à tout instant de données relatives aux conditions de roulage; et l'estimation (2000) à tout instant d'un niveau d'usure des pneumatiques du véhicule à partir de l'une au moins desdites données et de la géométrie initiale du pneumatique ; le procédé étant remarquable en ce qu'il comprend en outre : la comparaison (4000) du niveau d'usure estimée à un niveau d'usure normale (3000) ; et le fait de mener (5000) au moins une action corrective en cas de différence (A) entre le niveau d'usure estimée et le niveau d'usure normale au-delà d'une valeur seuil (S). Les actions correctives peuvent comprendre la limitation de la vitesse ou de l'accélération, en particulier en courbe, ou la proposition d'un itinéraire alternatif au conducteur. L'invention porte également sur un véhicule utilisant ce procédé.

Description

PROCEDE DE CONTROLE DE L’USURE DES PNEUMATIQUES
L’invention a trait au domaine de l’automobile et plus particulièrement au contrôle de l’usure des pneumatiques.
Le document de brevet publié FR 2 816 402 A1 décrit un procédé et un dispositif pour la détection de l’usure des pneumatiques. Un certain nombre de paramètres ou de données du véhicule sont combinées pour estimer l’usure des pneumatiques parmi lesquels la température extérieure ou la pression des pneumatiques. Le dispositif de ce document se limite au suivi de l’usure et signale au conducteur lorsque celle-ci atteint un stade critique nécessitant le remplacement des pneumatiques. Ce dispositif ne donne pas de retour d’information, ou n’agit pas de lui-même progressivement lorsque l’usure est accentuée. Il s’agit simplement ici d’un constat d’usure et rien n’est prévu pour proposer au conducteur de rectifier sa façon de conduire pour limiter l’usure des pneumatiques.
L’invention a pour objectif de pallier au moins un des inconvénients de l’état de la technique susmentionné. Plus particulièrement, l’invention a pour objectif de proposer un procédé de contrôle de l’usure des pneumatiques qui permet de prolonger la durée de vie des pneumatiques en anticipant une usure accentuée et en opérant des actions correctives.
L’invention a pour objet un procédé de contrôle de l’usure des pneumatiques d’un véhicule comprenant : l’acquisition à tout instant de données relatives à la température extérieure, la vitesse du véhicule, la vitesse de chacune des roues, l’accélération du véhicule dans les trois directions de l’espace, l’angle de rotation du volant, l’effort de freinage, la pression des pneumatiques, le kilométrage total du véhicule, le kilométrage relatif du véhicule depuis le dernier changement de pneumatiques, et/ou la géolocalisation du véhicule ; et l’estimation à tout instant d’un niveau d’usure des pneumatiques du véhicule à partir de l’une au moins desdites données et de la géométrie initiale du pneumatique ; le procédé étant remarquable en ce qu’il comprend en outre : la comparaison du niveau d’usure estimée à un niveau d’usure normale ; et le fait de mener au moins une action corrective en cas de différence entre le niveau d’usure estimée et le niveau d’usure normale au-delà d’une valeur seuil.
Le terme « contrôle » ici ne se résume pas à un simple suivi ou une surveillance de l’usure, mais exprime bien un contrôle au sens actif du terme, avec une boucle fermée d’action en fonction d’une valeur estimée.
Les différentes données du véhicule permettent d’incrémenter l’usure des pneumatiques, chacun des pneumatiques étant évalué indépendamment. En effet, les roues motrices sont soumises à une usure plus importante que les roues non motrices. Et lors d’une courbe, l’usure est asymétrique entre les roues externes et internes à la courbe.
A tout instant, le niveau d’usure d’un pneumatique peut donc être incrémenté indépendamment. Par exemple une vitesse excessive en courbe peut user les pneus à l’extérieur de la courbe, puis un freinage d’urgence va user les 4 pneus de manière équivalente.
La géométrie initiale du pneumatique se réfère aux dimensions nominales et/ou aux données du fabricant.
Le niveau d’usure normale ou normalisée est le niveau attendu d’usure en conditions de roulage normalisées. Les courbes d’usures normales peuvent être des moyennes expérimentales fournies par le constructeur automobile ou le manufacteur de pneumatiques.
Le seuil qui exprime une différence sensible entre l’usure estimée et l’usure normale peut être un seuil propre à un type de véhicule, à un type de pneu, ou peut être modulable par le conducteur. Il peut aussi s’ajuster automatiquement au moyen d’une intelligence artificielle anticipant la volonté du conducteur.
Selon un mode avantageux de l’invention, une des actions correctives est l’actionnement automatique des freins pour réduire la vitesse à l’approche d’une courbe.
Ainsi, en relation avec le système de géolocalisation, les freins peuvent être actionnés progressivement pour limiter la vitesse de passage en courbe du véhicule sans en perturber le comportement routier.
Selon un mode avantageux de l’invention, une des actions correctives est l’augmentation de l’effort résistant à la rotation du volant.
Des moyens connus permettent aujourd’hui de simuler un effort de résistance à la rotation du volant, pour par exemple donner une impression de sportivité à la conduite. Ces moyens peuvent être utilisés dans le contexte de l’invention pour décourager le conducteur de prendre les courbes à vitesse élevée en rendant la conduite plus « pénible » en agissant sur l’effort ou sur la démultiplication entre le volant et les roues. Le conducteur est ainsi incité naturellement à réduire son allure en courbe et de ce fait réduire l’usure des pneumatiques.
Selon un mode avantageux de l’invention, une des actions correctives est l’augmentation de la sensibilité de l’électrostabilisateur programmé (ESP). Ainsi, l’électrostabilisateur sera moins permissif en courbe et agira plus tôt sur l’accélérateur, limitant ainsi l’usure des pneus.
Selon un mode avantageux de l’invention, une des actions correctives est la limitation de la vitesse maximale ou de l’accélération maximale du véhicule.
Selon un mode avantageux de l’invention, une des actions correctives est la détection d’un itinéraire fréquemment parcouru par le véhicule et la proposition au conducteur d’un itinéraire alternatif.
En lien avec le système de géolocalisation du véhicule, il est par exemple possible au véhicule de reconnaître les trajets effectués régulièrement (domicile-travail ou domicile-centre commercial, par exemple). En proposant un itinéraire nécessitant moins de phases de freinage ou présentant moins de courbes, le conducteur est incité à suivre des itinéraires alternatifs visant à limiter l’usure des pneumatiques.
En complément, les informations sur les itinéraires parcourus peuvent être transmises à un serveur central pour améliorer l’usure des pneumatiques d’un ensemble de véhicules similaires évoluant sur les mêmes portions de parcours. Une cartographie des segments de route et de leur propension à user les pneumatiques peut ainsi être construite.
Selon un mode avantageux de l’invention, l’au moins une action corrective n’est plus menée lorsque la différence entre l’usure estimée et l’usure normale est inférieure à une valeur seuil. Cette dernière peut être égale à la valeur seuil de déclenchement des actions correctives ou peut être différente afin de former une hystérésis.
Selon un mode avantageux de l’invention, l’au moins une action corrective est complétée ou précédée d’autres mesures, parmi lesquelles l’affichage d’un message au conducteur.
Un message au conducteur peut l’avertir de la détection d’une usure supérieure à la normale. Des conseils peuvent lui être prodigués. Des statistiques comparatives avec l’usure de véhicules similaires peuvent être affichées. Lorsque l’usure devient critique, l’information de la nécessité de remplacer les pneumatiques peut être affichée.
Selon un mode avantageux de l’invention, le conducteur peut sélectionner ou interdire une ou plusieurs des actions correctives.
Ceci peut notamment se faire via l’interface multimédia du véhicule.
Il est parfois souhaitable de laisser la main au conducteur et donc de lui permettre de sélectionner les actions correctives qu’il souhaite confier au véhicule. Ceci permet, lorsque le conducteur le souhaite, d’opter pour une conduite sportive et donc privilégiant l’usure des pneumatiques, et également, lorsque le conducteur veut adopter une conduite plus économe, de l’assister avec les actions correctives discutées plus haut.
L’invention a également trait à un véhicule automobile remarquable en ce qu’il comprend un dispositif de contrôle de l’usure des pneumatiques effectuant le procédé tel que décrit ci-dessus, le dispositif de contrôle comprenant : une unité de traitement des données avec une mémoire et un processeur pour recueillir les données du véhicule, estimer l’usure des pneumatiques à partir de ces données et comparer l’usure estimée à une usure normale ; et des moyens de communication pour interagir avec les équipements du véhicule et les actionner, éventuellement via l’unité de contrôle du moteur du véhicule, lorsque la différence entre l’usure estimée et l’usure normale dépasse une valeur seuil.
Ici aussi, le terme « contrôle » exprime bien un contrôle au sens actif du terme, avec une boucle de rétroaction en fonction d’une valeur mesurée.
Il est entendu que les différentes actions correctives peuvent être menées simultanément ou séquentiellement. Un ordre de priorité pour limiter l’intrusivité des mesures correctives dans la conduite peut être prévu.
Les mesures de l’invention sont intéressantes en ce que des actions correctives sont effectuées pendant la durée de vie des pneumatiques pour agir par anticipation d’une usure trop rapide et prématurée. Cela permet d’une part de prolonger la durée de vie des pneumatiques mais aussi de ne pas surprendre le conducteur lorsque le véhicule lui indiquera que les pneumatiques sont à remplacer.
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l’aide de la description et des dessins parmi lesquels :
- La figure 1 représente un diagramme du procédé selon l’invention ;
- La figure 2 représente le suivi d’usure d’un pneumatique au cours du temps.
Le diagramme de la figure 1 représente le procédé selon l’invention. Lors d’une première étape 1000, les données relatives au véhicule sont acquises. Cette acquisition concerne au moins l’une des données suivantes : la température extérieure, la vitesse du véhicule, la vitesse de chacune des roues, l’accélération du véhicule dans les trois directions de l’espace, l’angle de rotation du volant, l’effort de freinage, la pression des pneumatiques, le kilométrage total du véhicule, le kilométrage relatif du véhicule depuis le dernier changement de pneumatiques, et/ou la géolocalisation du véhicule.
En fonction d’un algorithme prédéfini, les données acquises permettent d’incrémenter l’usure des pneumatiques et donc d’en calculer une usure estimée lors de l’étape 2000. La géométrie initiale du pneumatique et les incrémentations successives d’usure après chaque acquisition de données permettent le suivi en temps réel du niveau d’usure estimé du pneumatique.
Certaines des données acquises lors de l’étape 1000, comme par exemple le kilométrage relatif du véhicule depuis le dernier changement de pneus, peuvent être utilisées pour déterminer l’usure normale (étape 3000) selon, par exemple, les abaques expérimentales fournies par le manufacteur de pneumatique.
Dans l’étape 4000, l’usure estimée est comparée à l’usure normale. La différence Δ des usures est comparée à une valeur seuil S. Tant que Δ reste inférieur à S (ou lorsque Δ redevient inférieur à S), aucune action corrective n’est menée. Lorsque Δ est supérieur à S, une ou plusieurs actions correctives sont menées (étape 5000), selon un ordre de priorité ou selon les choix du conducteur. L’acquisition (1000) des données continue en permanence, en parallèle des actions correctives qui sont opérées.
Il est également entendu que les étapes d’acquisition et de comparaison sont faites à tout instant, par exemple avec une cadence d’acquisition de 10 ou 20 fois par seconde. Une cadence d’acquisition trop lente (par exemple toutes les 5 secondes) présenterait le risque d’occulter une trop grande partie de l’usure, par exemple due à une phase de freinage ou au passage d’une courbe qui surviendrait entre deux acquisitions successives des données.
La figure 2 montre le suivi de l’usure d’un pneumatique au cours du temps d’utilisation.
L’axe des abscisses représente le temps de parcours écoulé depuis le dernier changement du pneumatique. Une courbe similaire peut être obtenue avec le kilométrage relatif après le dernier changement de pneumatiques.
En axe des ordonnées se trouve le taux d’usure qui est nul à l’instant où les pneumatiques sont neufs (to) et qui est de 100% lorsque l’usure maximale est atteinte. Cette usure peut dans les faits être représentée par une profondeur du profil des motifs de la bande de roulement. Si l’usure du pneumatique n’est pas homogène sur tout son profil, le niveau d’usure sera celui de la partie la plus usée.
La courbe 1 en trait pointillés représente l’usure normale ou en conditions normalisées. A l’instant to, les pneumatiques sont neufs. La courbe d’usure normale présente une phase de rodage entre les instants to et ti. Cette phase peut correspondre aux premières centaines de kilomètres parcourus. Dans la dernière phase de la durée de vie des pneumatiques, l’usure peut s’accélérer et les propriétés adhérentes du pneumatique se détériorer plus rapidement. L’instant t2 représente le moment où l’usure des pneumatiques est devenue critique et où ils doivent être remplacés. Selon le véhicule et le type de pneu, l’instant t2 peut apparaître après plusieurs milliers de kilomètres.
La figure 2 montre également la courbe 2 de l’usure estimée (en trait plein). En fonction des conditions de roulage, cette usure peut dévier de l’usure normale. Si l’usure estimée reste inférieure à l’usure normale, aucune action particulière n’est entreprise. Par contre, si l’usure estimée dépasse l’usure normale comme c’est le cas dans l’exemple représenté sur cette courbe, des actions correctives sont menées. L’instant ts décrit le moment ou la déviation entre l’usure estimée et l’usure normale dépasse un seuil S. A partir de cet instant, des mesures correctives sont effectuées pour que l’usure estimée cesse de diverger de l’usure normale. La figure 2 montre bien que la courbe d’usure estimée 2 continue de progresser, mais plus lentement, en raison des actions correctives qui sont effectuées. Une fois que l’usure estimée 2 se rapproche à nouveau de l’usure normale 1, les actions correctives peuvent cesser. Une hystérésis peut être prévue pour que les actions correctives cessent lorsque la déviation des usures tombe en-dessous d’un deuxième seuil différent du seuil S.
La courbe 3 en trait mixte représente la courbe théorique si aucune action corrective n’était menée à partir de l’instant ts. Cette courbe met bien en évidence la durée de vie du pneumatique très raccourcie en l’absence d’action corrective.

Claims (10)

  1. Revendications
    1. Procédé de contrôle de l’usure des pneumatiques d’un véhicule comprenant :
    - l’acquisition (1000) à tout instant de données relatives à la température extérieure, la vitesse du véhicule, la vitesse de chacune des roues, l’accélération du véhicule dans les trois directions de l’espace, l’angle de rotation du volant, l’effort de freinage, la pression des pneumatiques, le kilométrage total du véhicule, le kilométrage relatif du véhicule depuis le dernier changement de pneumatiques, et/ou la géolocalisation du véhicule ; et
    - l’estimation (2000) à tout instant d’un niveau d’usure des pneumatiques du véhicule à partir de l’une au moins desdites données et de la géométrie initiale du pneumatique ;
    le procédé étant caractérisé en ce qu’il comprend en outre :
    - la comparaison (4000) du niveau d’usure estimée (2000) à un niveau d’usure normale (3000); et
    - le fait de mener (5000) au moins une action corrective en cas de différence (Δ) entre le niveau d’usure estimée et le niveau d’usure normale au-delà d’une valeur seuil (S).
  2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’une des actions correctives est l’actionnement automatique des freins pour réduire la vitesse à l’approche d’une courbe.
  3. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu’une des actions correctives est l’augmentation de l’effort résistant à la rotation du volant.
  4. 4. Procédé selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu’une des actions correctives est l’augmentation de la sensibilité de l’électrostabilisateur programmé.
  5. 5. Procédé selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu’une des actions correctives est la limitation de la vitesse maximale ou de l’accélération maximale du véhicule.
  6. 6. Procédé selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu’une des actions correctives est la détection d’un itinéraire fréquemment parcouru par le véhicule et la proposition au conducteur d’un itinéraire alternatif.
  7. 7. Procédé selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l’au moins une action corrective n’est plus menée lorsque la différence (Δ) entre l’usure estimée et l’usure normale est inférieure à la valeur seuil (S).
  8. 8. Procédé selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l’au moins une action corrective est complétée ou précédée d’autres mesures, parmi lesquelles l’affichage d’un message au conducteur.
  9. 9. Procédé selon l’une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le conducteur peut sélectionner ou interdire une ou plusieurs des actions correctives.
  10. 10. Véhicule automobile caractérisé en ce qu’il comprend un dispositif de contrôle de l’usure des pneumatiques effectuant le procédé selon l’une des revendications 1 à 9, le dispositif de contrôle comprenant :
    - une unité de traitement des données avec une mémoire et un processeur pour recueillir les données du véhicule, estimer l’usure des pneumatiques à partir de ces données et comparer l’usure estimée à une usure normale ;
    - des moyens de communication pour interagir avec les équipements du véhicule et les actionner, éventuellement via l’unité de contrôle du moteur du véhicule, lorsque la différence (Δ) entre l’usure estimée et l’usure normale dépasse une valeur seuil (S).
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