FR3129127A1 - Procédé de surveillance de l’équilibrage des roues d’un véhicule automobile - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un procédé de surveillance de l’équilibrage des roues d’un véhicule automobile, caractérisé en ce qu’il comprend au moins une phase de modélisation d’un premier signal d’accélération théorique sinusoïdal d’une première roue et d’un second signal d’accélération théorique sinusoïdal d’une seconde roue, une phase de mesure du bruit qui consiste, pour la première roue, à calculer la différence entre la valeur de chaque échantillon du premier signal d’accélération brut et une valeur théorique correspondante du premier signal d’accélération théorique, puis à mesurer un premier écart type sur les différences calculées, et pour la seconde roue, à calculer la différence entre la valeur de chaque échantillon du second signal d’accélération brut et une valeur théorique correspondante du second signal d’accélération théorique, puis à mesurer un second écart type sur les différences calculées, une première étape de calcul de moyennes de références qui consiste à calculer une première moyenne de référence desdits premiers écarts types et une seconde moyenne de référence desdits seconds écarts types, une seconde étape de calcul d’une première moyenne courante desdits premiers écarts types et d’une seconde moyenne courante desdits seconds écarts types, et une étape de diagnostique qui vise à calculer une première variation entre la première moyenne courante et la première moyenne de référence, et une seconde variation entre la seconde moyenne courante et la seconde moyenne de référence, pour détecter un éventuel déséquilibrage relatif desdites roues.
Description
La présente demande de brevet se rapporte à un procédé de surveillance de l’équilibrage des roues d’un véhicule automobile, ce procédé ayant des applications notamment dans le domaine des systèmes de surveillance des pneumatiques pour automobiles.
A des fins de sécurité, il est connu d’équiper un véhicule automobile d’un système de surveillance connu sous la dénomination « TPMS », sigle anglais pour « Tyre Pressure Monitoring System », soit en français « Système de Surveillance de la Pression des Pneus ».
Un tel système de surveillance comporte généralement une unité centrale de calcul, des unités roue qui équipent chacune une roue associée du véhicule et un ensemble de communication en radiofréquence qui est adapté pour assurer la communication entre chaque unité roue et l’unité centrale de calcul.
L’unité centrale comporte un calculateur électronique connu sous la dénomination « ECU », sigle anglais pour « Electronic Control Unit ».
Chaque unité roue comprend un ensemble électronique de capteurs afin notamment de détecter une anomalie de la roue. Ces capteurs peuvent, par exemple, être un capteur de la pression de gonflage du pneumatique, de température et un capteur d'accélération de la roue.
De plus, chaque unité roue comporte une batterie et une mémoire.
Toujours à des fins de sécurité, on connaît également un procédé qui vise à détecter une roue desserrée en se basant sur un signal de vitesse de la roue, comme le procédé décrit dans le document EP3250424B1.
L’état de la technique actuel, notamment le procédé décrit dans le document EP3250424B1, ne permet pas de détecter une roue déséquilibrée, c’est à dire une roue qui est correctement fixée sur le véhicule mais dont la masse est irrégulièrement répartie autour de l'axe de rotation par exemple.
De plus, le procédé décrit dans le document EP3250424B1 nécessite l’utilisation d’un capteur de vitesse pour établir un signal de la vitesse de la roue.
La présente invention a notamment pour but de résoudre les inconvénients de l'art antérieur précité en proposant un procédé de surveillance de déséquilibrage qui s’appuie sur les données fournies par l’accéléromètre des unités roue du système TPMS du véhicule automobile.
On atteint cet objectif, ainsi que d’autres qui apparaîtront à la lecture de la description qui suit, avec un procédé de surveillance de l’équilibrage des roues d’un véhicule automobile, ledit véhicule automobile comprenant au moins :
- une première unité roue qui est montée sur une première roue associée du véhicule automobile et qui comporte un premier calculateur et un premier accéléromètre, la première unité roue étant adaptée pour fournir un premier signal d’accélération brut basé sur une pluralité de premiers échantillons de valeurs d’accélération radiale de la première roue, et
- une seconde unité roue qui est montée sur une seconde roue associée du véhicule automobile et qui comporte un second calculateur et un second accéléromètre, la seconde unité roue étant adaptée pour fournir un second signal d’accélération brut basé sur une pluralité de seconds échantillons de valeurs d’accélération radiale de la seconde roue,
caractérisé en ce qu’il comprend au moins :
- une étape de mesure du bruit qui comporte au moins :
* une phase de modélisation qui consiste à modéliser un premier signal d’accélération théorique sinusoïdal de la première roue et un second signal d’accélération théorique sinusoïdal de la seconde roue,
* une phase de mesure du bruit qui consiste, pour la première roue, à calculer la différence entre la valeur de chaque échantillon du premier signal d’accélération brut et une valeur théorique correspondante du premier signal d’accélération théorique, puis à mesurer un premier écart type sur les différences calculées, et pour la seconde roue, à calculer la différence entre la valeur de chaque échantillon du second signal d’accélération brut et une valeur théorique correspondante du second signal d’accélération théorique, puis à mesurer un second écart type sur les différences calculées,
- une première étape de calcul de moyennes de références, qui est réalisée à la suite d’une répétition de l’étape de mesure du bruit pour obtenir un nombre minimum de premiers écarts types et de seconds écarts types, et qui consiste à calculer une première moyenne de référence desdits premiers écarts types et une seconde moyenne de référence desdits seconds écarts types,
- une seconde étape de calcul de moyennes courantes, qui est réalisée à la suite d’une répétition de l’étape de mesure du bruit pour obtenir un nombre minimum de premiers écarts types et de seconds écarts types, et qui consiste à calculer une première moyenne courante desdits premiers écarts types et une seconde moyenne courante desdits seconds écarts types, et
- une étape de diagnostique qui vise à calculer une première variation entre la première moyenne courante et la première moyenne de référence, et une seconde variation entre la seconde moyenne courante et la seconde moyenne de référence, et qui vise à analyser lesdites variations calculées pour détecter un éventuel déséquilibrage relatif desdites roues.
- une première unité roue qui est montée sur une première roue associée du véhicule automobile et qui comporte un premier calculateur et un premier accéléromètre, la première unité roue étant adaptée pour fournir un premier signal d’accélération brut basé sur une pluralité de premiers échantillons de valeurs d’accélération radiale de la première roue, et
- une seconde unité roue qui est montée sur une seconde roue associée du véhicule automobile et qui comporte un second calculateur et un second accéléromètre, la seconde unité roue étant adaptée pour fournir un second signal d’accélération brut basé sur une pluralité de seconds échantillons de valeurs d’accélération radiale de la seconde roue,
caractérisé en ce qu’il comprend au moins :
- une étape de mesure du bruit qui comporte au moins :
* une phase de modélisation qui consiste à modéliser un premier signal d’accélération théorique sinusoïdal de la première roue et un second signal d’accélération théorique sinusoïdal de la seconde roue,
* une phase de mesure du bruit qui consiste, pour la première roue, à calculer la différence entre la valeur de chaque échantillon du premier signal d’accélération brut et une valeur théorique correspondante du premier signal d’accélération théorique, puis à mesurer un premier écart type sur les différences calculées, et pour la seconde roue, à calculer la différence entre la valeur de chaque échantillon du second signal d’accélération brut et une valeur théorique correspondante du second signal d’accélération théorique, puis à mesurer un second écart type sur les différences calculées,
- une première étape de calcul de moyennes de références, qui est réalisée à la suite d’une répétition de l’étape de mesure du bruit pour obtenir un nombre minimum de premiers écarts types et de seconds écarts types, et qui consiste à calculer une première moyenne de référence desdits premiers écarts types et une seconde moyenne de référence desdits seconds écarts types,
- une seconde étape de calcul de moyennes courantes, qui est réalisée à la suite d’une répétition de l’étape de mesure du bruit pour obtenir un nombre minimum de premiers écarts types et de seconds écarts types, et qui consiste à calculer une première moyenne courante desdits premiers écarts types et une seconde moyenne courante desdits seconds écarts types, et
- une étape de diagnostique qui vise à calculer une première variation entre la première moyenne courante et la première moyenne de référence, et une seconde variation entre la seconde moyenne courante et la seconde moyenne de référence, et qui vise à analyser lesdites variations calculées pour détecter un éventuel déséquilibrage relatif desdites roues.
Suivant d’autres caractéristiques optionnelles de l’invention, prises seules ou en combinaison :
- chaque signal d’accélération théorique desdites roues est modélisé au cours de la phase de modélisation par la fonction suivante :
avec une constante qui détermine l’amplitude du signal d’accélération théorique de la roue concernée, la vitesse angulaire mesurée de la roue concernée telle que : et la phase du signal d’accélération théorique de la roue concernée ;
- l’étape de mesure du bruit comprend une phase d’ajustement qui consiste à ajuster la phase du premier signal d’accélération théorique sur la phase du premier signal d’accélération brut, et à ajuster la phase du second signal d’accélération théorique sur la phase du second signal d’accélération brut, afin de minimiser les premiers écarts types et les seconds écarts types respectivement ;
- l’étape de mesure du bruit comprend une phase de transmission, au cours de laquelle le premier écart type et le second écart type sont transmis depuis la première unité roue et la seconde unité roue respectivement, jusqu’à une unité centrale de calcul qui est montée sur le véhicule automobile ;
- la première moyenne courante et la seconde moyenne courante sont calculées sur un nombre minimum de premiers écarts types et de seconds écarts types et sur une fenêtre glissante qui englobe les derniers écarts types mesurés ;
- la première moyenne de référence et la seconde moyenne de référence sont calculées sur un nombre minimum de premiers écarts types et de seconds écarts types ;
- au cours de l’étape de diagnostic, la première moyenne de référence desdits premiers écarts types et la seconde moyenne de référence desdits seconds écarts types sont chacune réinitialisées et la première étape de calcul de moyennes de références est exécutée à nouveau, si les conditions suivantes sont remplies :
- la première variation concernant la première roue est supérieure à un seuil haut, et
- la seconde variation concernant la seconde roue est supérieure à un seuil haut ;
- la première variation concernant la première roue est supérieure à un seuil haut, et
- la seconde variation concernant la seconde roue est supérieure à un seuil haut ;
- au cours de l’étape de diagnostic, si l’une de la première variation concernant la première roue ou de la seconde variation concernant la seconde roue, est supérieure à un seuil haut, et si l’une de la première variation ou de la seconde variation est inférieure à un seuil bas, alors une alerte signalant un déséquilibrage de la roue qui a dépassé ledit seuil haut est émise ;
- le seuil haut de variation est égale à dix pourcents et le seuil bas de variation est égale à cinq pourcents ;
- la première roue et la seconde roue appartiennent à un même essieu du véhicule automobile.
L’invention concerne également un véhicule automobile qui comprend au moins :
- une première unité roue qui est montée sur une première roue associée du véhicule et qui comporte un premier calculateur et un premier accéléromètre, la première unité roue étant adaptée pour fournir un premier signal d’accélération brut comprenant une pluralité de premiers échantillons de valeurs d’accélération de la première roue,
- une seconde unité roue qui est montée sur une seconde roue associée du véhicule et qui comporte un second calculateur et un second accéléromètre, la seconde unité roue étant adaptée pour fournir un second signal d’accélération brut comprenant une pluralité de seconds échantillons de valeurs d’accélération de la seconde roue, et
- une unité centrale,
caractérisé en ce que ladite unité centrale, et/ou lesdites unités roue, sont dûment programmées pour mettre en œuvre le procédé décrit précédemment.
- une première unité roue qui est montée sur une première roue associée du véhicule et qui comporte un premier calculateur et un premier accéléromètre, la première unité roue étant adaptée pour fournir un premier signal d’accélération brut comprenant une pluralité de premiers échantillons de valeurs d’accélération de la première roue,
- une seconde unité roue qui est montée sur une seconde roue associée du véhicule et qui comporte un second calculateur et un second accéléromètre, la seconde unité roue étant adaptée pour fournir un second signal d’accélération brut comprenant une pluralité de seconds échantillons de valeurs d’accélération de la seconde roue, et
- une unité centrale,
caractérisé en ce que ladite unité centrale, et/ou lesdites unités roue, sont dûment programmées pour mettre en œuvre le procédé décrit précédemment.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent :
: une vue schématique de dessus d’un véhicule automobile équipé de quatre unités roue et d’un calculateur mettant en œuvre le procédé de surveillance selon l’invention ;
: un graphique avec en ordonnées une valeur d’accélération radiale et en abscisses le temps exprimé en millisecondes, représentant le premier signal d’accélération théorique de la première roue ;
: un diagramme représentant le déroulement des étapes du procédé selon l’invention.
Sur l’ensemble de ces figures, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques ou similaires.
Claims (11)
- Procédé de surveillance de l’équilibrage des roues (16a, 16b, 16c, 16d) d’un véhicule automobile (10), ledit véhicule automobile (10) comprenant au moins :
- une première unité roue (14a) qui est montée sur une première roue (16a) associée du véhicule automobile (10) et qui comporte un premier calculateur (22a) et un premier accéléromètre (20a), la première unité roue (14a) étant adaptée pour fournir un premier signal d’accélération brut (Sa(t)) basé sur une pluralité de premiers échantillons de valeurs d’accélération radiale de la première roue (16a), et
- une seconde unité roue (14b) qui est montée sur une seconde roue (16b) associée du véhicule automobile (10) et qui comporte un second calculateur (22b) et un second accéléromètre (20b), la seconde unité roue (16b) étant adaptée pour fournir un second signal d’accélération brut (Sb(t)) basé sur une pluralité de seconds échantillons de valeurs d’accélération radiale de la seconde roue (16b),
caractérisé en ce qu’il comprend au moins :
- une étape de mesure du bruit (E1) qui comporte au moins :
* une phase de modélisation (P1) qui consiste à modéliser un premier signal d’accélération théorique (Sath(t)) sinusoïdal de la première roue (16a) et un second signal d’accélération théorique (Sbth(t)) sinusoïdal de la seconde roue (16b),
* une phase de mesure du bruit (P2) qui consiste, pour la première roue (16a), à calculer la différence entre la valeur de chaque échantillon du premier signal d’accélération brut (Sa(t)) et une valeur théorique correspondante du premier signal d’accélération théorique (Sath(t)), puis à mesurer un premier écart type sur les différences calculées, et pour la seconde roue (16b), à calculer la différence entre la valeur de chaque échantillon du second signal d’accélération brut (Sb(t)) et une valeur théorique correspondante du second signal d’accélération théorique (Sbth(t)), puis à mesurer un second écart type sur les différences calculées,
- une première étape de calcul (E2) de moyennes de références (Maref), qui est réalisée à la suite d’une répétition de l’étape de mesure du bruit (E1) pour obtenir un nombre minimum (Nmin) de premiers écarts types et de seconds écarts types, et qui consiste à calculer une première moyenne de référence (Maref) desdits premiers écarts types et une seconde moyenne de référence (Mbref) desdits seconds écarts types,
- une seconde étape de calcul (E3) de moyennes courantes (Ma), qui est réalisée à la suite d’une répétition de l’étape de mesure du bruit (E1) pour obtenir un nombre minimum de premiers écarts types et de seconds écarts types, et qui consiste à calculer une première moyenne courante (Ma) desdits premiers écarts types et une seconde moyenne courante (Mb) desdits seconds écarts types, et
- une étape de diagnostique (E4) qui vise à calculer une première variation (Va) entre la première moyenne courante (Ma) et la première moyenne de référence (Maref), et une seconde variation (Vb) entre la seconde moyenne courante (Mb) et la seconde moyenne de référence (Mbref), et qui vise à analyser lesdites variations (Va, Vb) calculées pour détecter un éventuel déséquilibrage relatif desdites roues (16a, 16b). - Procédé de surveillance de l’équilibrage des roues selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque signal d’accélération théorique (Sath(t), Sbth(t)) desdites roues (16a, 16b) est modélisé au cours de la phase de modélisation (P1) par la fonction suivante :
avec - Procédé de surveillance de l’équilibrage des roues selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’étape de mesure du bruit (E1) comprend une phase d’ajustement (P3) qui consiste à ajuster la phase du premier signal d’accélération théorique (Sath(t)) sur la phase du premier signal d’accélération brut (Sa(t)), et à ajuster la phase du second signal d’accélération théorique (Sbth(t)) sur la phase du second signal d’accélération brut (Sb(t)), afin de minimiser les premiers écarts types et les seconds écarts types respectivement.
- Procédé de surveillance de l’équilibrage des roues selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’étape de mesure du bruit (E1) comprend une phase de transmission (P4), au cours de laquelle le premier écart type et le second écart type sont transmis depuis la première unité roue (14a) et la seconde unité roue (14b) respectivement, jusqu’à une unité centrale (12) de calcul qui est montée sur le véhicule automobile (10).
- Procédé de surveillance de l’équilibrage des roues selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première moyenne courante (Ma) et la seconde moyenne courante (Mb) sont calculées sur un nombre minimum (Nmin) de premiers écarts types et de seconds écarts types et sur une fenêtre glissante qui englobe les derniers écarts types mesurés.
- Procédé de surveillance de l’équilibrage des roues selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première moyenne de référence (Maref) et la seconde moyenne de référence (Mbref) sont calculées sur un nombre minimum (Nmin) de premiers écarts types et de seconds écarts types.
- Procédé de surveillance de l’équilibrage des roues selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’au cours de l’étape de diagnostique (E4), la première moyenne de référence (Maref) desdits premiers écarts types et la seconde moyenne de référence (Mbref) desdits seconds écarts types sont chacune réinitialisées et la première étape de calcul (E2) de moyennes de références est exécutée à nouveau, si les conditions suivantes sont remplies :
- la première variation (Va) concernant la première roue (16a) est supérieure à un seuil haut, et
- la seconde variation (Vb) concernant la seconde roue (16b) est supérieure à un seuil haut. - Procédé de surveillance de l’équilibrage des roues selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’au cours de l’étape de diagnostique (E4), si l’une de la première variation (Va) concernant la première roue (16a) ou de la seconde variation (Vb) concernant la seconde roue (16b), est supérieure à un seuil haut, et si l’une de la première variation (Va) ou de la seconde variation (Vb) est inférieure à un seuil bas, alors une alerte signalant un déséquilibrage de la roue (16a, 16b) qui a dépassé ledit seuil haut est émise.
- Procédé de surveillance de l’équilibrage des roues selon la revendication 8, caractérisé en ce que le seuil haut de variation est égale à dix pourcents et le seuil bas de variation est égale à cinq pourcents.
- Procédé de surveillance de l’équilibrage des roues selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première roue (16a) et la seconde roue (16b) appartiennent à un même essieu du véhicule automobile (10).
- Véhicule automobile (10) qui comprend au moins :
- une première unité roue (14a) qui est montée sur une première roue (16a) associée du véhicule et qui comporte un premier calculateur (22a) et un premier accéléromètre (20a), la première unité roue (14a) étant adaptée pour fournir un premier signal d’accélération brut (Sa(t)) comprenant une pluralité de premiers échantillons de valeurs d’accélération de la première roue (16a),
- une seconde unité roue (14b) qui est montée sur une seconde roue (16b) associée du véhicule et qui comporte un second calculateur (22b) et un second accéléromètre (20b), la seconde unité roue (14b) étant adaptée pour fournir un second signal d’accélération brut (Sb(t)) comprenant une pluralité de seconds échantillons de valeurs d’accélération de la seconde roue (16b), et
- une unité centrale (12),
caractérisé en ce que ladite unité centrale (12), et/ou lesdites unités roue (14a, 14b), sont dûment programmées pour mettre en œuvre le procédé conforme à l’une quelconque des revendications 1 à 10.
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- 2022-11-09 WO PCT/EP2022/081240 patent/WO2023083854A1/fr unknown
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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