WO2024256362A1 - Method for estimating the tread depth of a tyre fitted to a vehicle - Google Patents
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- WO2024256362A1 WO2024256362A1 PCT/EP2024/066016 EP2024066016W WO2024256362A1 WO 2024256362 A1 WO2024256362 A1 WO 2024256362A1 EP 2024066016 W EP2024066016 W EP 2024066016W WO 2024256362 A1 WO2024256362 A1 WO 2024256362A1
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- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
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- B60C11/246—Tread wear monitoring systems
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B60C99/006—Computer aided tyre design or simulation
Definitions
- the invention relates to a method for estimating wear on a global scale as well as a method for predicting the end of life of a tire in use conditions on a vehicle and a system for implementing these methods. More particularly, the invention uses a temperature model to obtain an accurate estimate of tread height allowing a prediction of the remaining life of the tire.
- This physical quantity is also sensitive to other parameters such as the inflation pressure (or “pressure”), the temperature, the load carried by the mounted assembly (or “load”) and the nature of the ground on which the mounted assembly rolls (here, “influential parameters”).
- pressure or “pressure”
- load the load carried by the mounted assembly
- influential parameters the nature of the ground on which the mounted assembly rolls
- the disclosed invention focuses on temperature estimation in order to have the most accurate estimate of tread height possible in order to determine the remaining service life of a tire.
- the invention relates to a method for estimating the tread height of an identified tire of an assembly mounted in rolling condition on an identified vehicle, the tire of which has a crown which extends into two sidewalls ending in two beads of revolution around a natural axis of rotation, the crown comprising a tread located radially outside the tire relative to the natural axis of rotation and having an average tread height h, the method implemented by at least one processor of a system which carries out the estimation method, the at least one processor comprising an analysis application module which applies the data representative of operating characteristics of the identified tire, characterized in that the estimation method comprises the following steps: a step of identifying a tire of an assembly mounted on a vehicle;
- a thickness E of the tread of the identified tire is determined according to a mathematical model of the type: whose transfer function F includes at least the inflation pressure P, the temperature T, the load Z and the thickness E of the tread as the influential factors; and whose first pseudo-slip stiffness Kx real and a second pseudo-slip stiffness Kx ref are linked to the determination of the thickness E.
- the method further comprises a step of providing information on the aging state of the identified tire during which the identification of the mounted assembly is used in order to know the history of the use of the identified tire.
- the method further comprises: a step of tracing a point cloud which is carried out from the measured forces Fx and the associated slip rates G% during rolling on a portion of dry road, during which an estimate of the first pseudo-slip rigidity K real is obtained on real ground corresponding to the portion of dry road; and a step of estimating a second pseudo-slip rigidity K ref by feeding the transfer function F obtained during the step with the usage parameters measured during the step and the tread height h obtained during the step.
- the passage function P is chosen from a possible plurality of passage functions from a list of potential passage functions P which is representative of the median nature of the road portions that the identified vehicle will encounter.
- the method further comprises a step of evaluating the average sculpture height by comparing this evaluated average height with the specific heights of the identified tire.
- the method further comprises a step of acquiring the variation AU of a parameter U linked to the use of the tire identified between two acquisitions of the average tread height.
- the method further comprises a step of evaluating the wear rate of the identified tire, this step comprising a step of evaluating the tread at a point of acquisition of the average tread height of the identified tire.
- the method further comprises a step of evaluating the remaining service life of the identified tire, this step comprising a step of evaluating the end-of-life prediction according to the parameter U linked to the use of the identified tire; such that the end-of-life prediction is obtained by combining the results of the identification step, the step of evaluating the average tread height, and the step of evaluating the wear rate of the identified tire.
- the invention also relates to a system comprising a communication network which manages the data representative of operating characteristics of a tire identified from an assembly mounted in driving condition on an identified vehicle in which the tire is incorporated, characterized in that the communication network comprises at least one communication server making it possible to execute programmed instructions stored in a memory of one or more processors of the system to implement the disclosed method.
- Figure 1 shows the components of a tire in a meridian plane.
- Figure 2 shows an embodiment of a method for estimating the tread height of a tire of the invention.
- Figures 3 and 4 show, respectively, an illustration of a temperature simulation curve and an illustration of a simulation curve of average temperature rise of a tire of an assembly mounted on a vehicle.
- FIG. 1 comprises a schematic representation of a tire 10 comprising, in a conventional manner, two circumferential beads intended to allow the tire to be attached to a rim. Each bead comprises an annular reinforcing bead.
- the constitution of a tire is typically described by a representation of its constituents in a meridian plane, that is to say a plane containing the axis of rotation of the tire.
- the radial, axial and circumferential directions respectively designate the directions perpendicular to the axis of rotation of the tire, parallel to the axis of rotation of the tire, and perpendicular to any meridian plane.
- the expressions "radially”, “axially” and “circumferentially” respectively mean “in a radial direction”, “in the axial direction” and “in a circumferential direction” of the tire.
- the expressions “radially inner” and “respectively radially outer” mean “closer, respectively further, from the axis of rotation of the tire, in a radial direction.
- the tire 10 also comprises a tread 12, added to the outer surface of the tire.
- the tread 12 is intended to come into contact with a ground via a rolling surface 12a.
- the tire 10 further comprises a crown reinforcement comprising a working reinforcement 14 and a hoop reinforcement 16, the working reinforcement 14 having working layers represented by the layers 14a and 14b.
- the tire 10 also comprises two sidewalls (a sidewall 18 being represented in FIG. 1) and two fillers 20 reinforced with a bead wire 22.
- a radial carcass layer 24 extends from one bead to the other, surrounding the bead wire in a known manner.
- the tread 12 comprises reinforcements consisting, for example, of superimposed layers comprising known reinforcing threads.
- the tire may include a rubber 26 that evacuates static electricity produced during rolling.
- the tread 12 is delimited, in the radial direction, by two circumferential surfaces, the most radially outer of which is the tread surface 12a and the most radially inner of which is called the tread base surface.
- the tread base surface (or "bottom surface") is defined as the surface translated from the tread surface radially inward by a radial distance equal to the tread depth. It is common for this depth to be decreasing on the most axially outer circumferential portions (called "shoulders") of the tread 12.
- the tread of a tire is delimited, in the axial direction, by two lateral surfaces.
- the tread is further constituted by one or more rubber mixtures.
- the term "rubber mixture” means a rubber composition comprising at least one elastomer and a filler.
- Figure 2 shows a flow chart of an embodiment of a method for estimating the tread height of a tire mounted on a vehicle (or “estimation method” or “method) 100 of the invention.
- the estimation method of the invention is based on the state of wear of an identified tire on an identified vehicle, being defined by a remaining tread height. It is understood that a state of wear is represented by one or more values representative of the gap between the new state (represented by a tire that has never been mounted on a vehicle) and the worn state (represented by a tire removed from use due to reaching the wear withdrawal threshold).
- the tread wear condition can take the form of a unit value such as the minimum tread height, a set of values defining the tread height in a meridian plane of the tire (e.g., a 2D profile) or a set of values defining the tread height on all or part of the external surface of the tire (e.g., a 3D profile).
- the “remaining life” of an identified tire refers to its residual wear potential based on the values of the parameters influencing its longevity.
- the influential parameters include the load, pressure, temperature and tread height of the identified tire.
- the remaining life can be determined continuously or at regular, predefined or sporadic intervals by collecting data corresponding to the parameters influencing the life of the identified tire. Based on the collected data, the method of the invention can define a current wear condition of the tire to determine the remaining life of the identified tire.
- the estimation method of the invention is based on the estimation of the temperature as an influential parameter in determining the pseudo-slip stiffness Kx.
- the pseudo-slip stiffness Kx is calculated from the data transmitted by the vehicle and the slip to then give a tread height of each tire.
- Transfer function F This calculation, which allows us to move from the pseudo-sliding stiffness Kx to the sculpture height, is also called the "transfer function F". Obtaining the transfer function F is carried out through a characterization campaign included in the group comprising numerical simulation and experimental measurements.
- This transfer function F requires pseudo-slip stiffness evaluations Kx of an assembly mounted on the same reference ground (by "mounted assembly", it is understood that the tire-brake-wheel assembly is concerned). These evaluations can be carried out experimentally on the same ground by varying the various influential parameters either using a means of moving the mounted assembly such as a vehicle or a trailer or on a measuring bench. Similarly, these evaluations can be simulated numerically by modeling, for each evaluation, the same reference ground.
- This second option is inexpensive when the transfer functions F have to be carried out for the entire dimensional range of a tire model or for various components of the mounted assembly. It is understood that the two types of characterizations could be combined in order to validate a numerical model on a tire dimension or a particular mounted assembly. The characterization could then be extended numerically over the dimensional range of the tire or variants of the structural components of the mounted assembly.
- M>o and h re f are constants: oj, and a are real numbers; are influential factors; and h is the sculpture height.
- This form of transfer function is suitable for calibrating experimental results, it allows to cover a wide range of values for all the influential parameters instead of focusing around a nominal position by means of a limited development for example.
- the influential parameters are here independent of each other, thus facilitating the identification of the parameters of the transfer function F.
- this transfer function is focused on the interaction of a single soil, the reference soil, with the assembled assembly.
- the passage function p It is necessary to take into account the influence of the nature of the ground through an indicator, the passage function p. It is considered that the sensitivity of the pseudo-slip stiffness Kx to this coupling between the mounted assembly and the various grounds is integrated only in the passage function p.
- the chosen indicator is linked to the mounted assembly and in particular its interaction with the ground which is expressed through the stiffness of the tire tread which is the structural element of the tire in contact with the ground.
- the passage function P is linked to the portion of road characterized by its geographical location (represented, for example, by one or more GPS data).
- Obtaining the passage function P comprises the following steps: a step of carrying out a set of measurement cycles associated with various portions of dry road in the same state cycle of the mounted assembly; a step of obtaining, for each measurement cycle, a first pseudo-slip stiffness on real ground and a second longitudinal pseudo-slip stiffness on reference ground; a step of obtaining, for each measurement cycle, a difference X between the first and second pseudo-slip stiffness; a step of defining a target measurement cycle among the set of measurement cycles by identifying the one that has the smallest difference X; and a step of assigning the identity function to the passage function P defined for the road portion associated with the target measurement cycle.
- measurement cycle here means that the assembled assembly is at iso condition of use for parameters such as inflation pressure P, temperature T and load Z undergone. It is understood that the term “iso condition” refers to variations in these parameters during the measurement cycle that are insignificant compared to the average value of these parameters over the entire measurement cycle. In addition, the tread height h and any other influential parameter associated with the state of the assembled assembly are considered to be invariant during the same measurement cycle. Indeed, the measurement cycle has a duration much shorter than the duration necessary to observe a variation in the state of the assembled assembly.
- assembly state cycle here means that the influential parameters of a second group H are constant over the duration of the cycle.
- the parameters of a first group G linked to use can vary over the duration of this cycle.
- the estimation of tire wear is carried out on the basis of a determination of a thickness E of the tread of an identified tire.
- This thickness E is determined according to a mathematical model of the type: whose transfer function F comprises at least the inflation pressure P, the temperature T, the load Z and the thickness E of the tread as the influencing factors.
- a first pseudo-slip stiffness Kx real and a second pseudo-slip stiffness Kx ref are linked to the determination of the thickness E.
- the force Fx, at least one slip rate g%, the load Z, the inflation pressure P and the temperature T are determined as described above.
- the operation of the tire is therefore influenced by its condition. This is mainly determined by the temperature of the rubber, the inflation pressure, the remaining tread height and the level of load supported by the tire. Knowledge of these parameters, via direct or indirect measurement, is therefore fundamental in order to analyze the operation of the tire to determine wear and other operating parameters (including, without limitation, grip, rolling resistance, and/or endurance).
- the estimation method 100 of the invention comprises the following steps: a step of identifying a tire of an assembly mounted on a vehicle; a step of acquiring a passage function P defined for a portion of road and the rigidity of the tread of the tire; a step of acquiring a transfer function F of the assembled assembly between a pseudo-slip rigidity Kx on a reference ground and influential factors, including the inflation pressure P, the temperature T and the load Z undergone, and the tread height h of the identified tire;
- Tamb i represents the initial temperature in Kelvin
- Pf Tamb f and Pi Tamb t represent the respective pressures at the end and beginning of a predetermined journey of an identified tire of an assembly mounted on an identified vehicle.
- the model was validated on realistic usage cycles of the “Highway”, “Road” and “Urban” type.
- Figure 3 represents an illustration of a tire temperature simulation curve over five (5) realistic cycle cycles.
- Figure 4 represents an illustration of a simulation curve of average tire temperature rise over the three types of realistic usage cycles.
- Both Figures 3 and 4 present an illustration of the simulation curves of a mounted assembly consisting of one of the following tires: a tire of size 205/55R16 of the Michelin brand from the Primacy4 RT range; a tire of size 205/55R16 of the Michelin brand from the CrossClimate+ range; a tire of size 225/45R18 of the Michelin brand from the Pilot Sport 4 range; and a tire of size 225/45R18 of the Michelin brand from the Pilot Sport 4 range (worn).
- the pressure at the start is considered to be measured with an internal air temperature equal to the ambient temperature (therefore, the assembled assembly comprising the tire, wheel and cavity is in thermal equilibrium with the ambient temperature).
- the simulation on realistic cycles shows that due to the variations in stress and ambient temperature throughout the cycle, the tire temperature varies constantly during rolling. It is therefore concluded that in real use, the tire is permanently in thermal transient. There is indeed an average tire thermal transient, the amplitude of which depends on the type of cycle (motorway cycle, road cycle, urban cycle).
- Tire load 40% to 100% of ETRTO load, in 5% steps;
- An average model on the four (4) tires gives a result that is substantially identical to the models specific to each tire.
- the term "identified tire” (in the singular or plural) is used herein to refer to a tire that is mounted on an identified vehicle (being a tire still in service on the identified vehicle).
- the identified tire may include one or more sensors known to generate or capture data, such as data corresponding to an operational environment of the identified vehicle or a portion thereof.
- the sensors may include a set of sensors to provide data regarding the operating characteristics of the identified tire.
- the sensors may include, for example, speed sensor(s), acceleration sensor(s), traction-related sensor(s), braking-related sensor(s), and/or a combination of sensors to collect data regarding one or more aspects of the dynamic situation of the identified tire.
- the sensors may also provide stored data regarding the identification of the identified tire (including, without limitation, its source of production, distribution and/or storage, its production date, its retreading history if applicable and its mounting position and history).
- the sensors are of the type that provide measurements of the temperature and pressure of the mounted assembly.
- These sensors can be chosen from TMS (or “Tire Mounted Sensor”) type sensors placed on the inner rubber of the tire identified at the crown in such a way that the sensor is substantially in the median plane of the tire.
- TMS Transire Mounted Sensor
- the load undergone by the mounted assembly is applied using the cylinder of the measuring bench where a dynamometric hub measures the vertical force Fz applied as well as the longitudinal Fx and axial Fy components.
- the measurement is carried out at imposed force by controlling the vertical force Fz applied.
- a variation in torque around the axis of rotation of the mounted assembly is applied to the wheel center of the mounted assembly via the measuring bench.
- the torque applied is measured using the dynamometric hub.
- the position of the rotation axis of the mounted assembly relative to the rolling ground is measured as well as the rotation speed of the wheel center of the mounted assembly through an encoder mounted between the stator and the rotor of the rotation axis of the measuring bench.
- the scrolling of the ground is also controlled by the machine.
- a pressure sensor in fluid communication with the internal cavity of the mounted assembly is a direct measurement of the inflation pressure.
- a temperature sensor of the fluid contained in the internal cavity is an indirect measurement of the temperature of the mounted assembly (and in particular of the tread pattern of the tire).
- the use of a thermal model taking into account the heat exchanges between the various components (internal fluid, components of the mounted assembly and external fluid) and according to the various transmission modes (radiation, convection, conduction) is necessary.
- a measurement by means of a thermocouple implanted in the tire is a more direct measurement of the temperature but this is delicate to implement since it requires a structural modification of the tire casing.
- these sensors are selected from sensors packaged in electronic systems attached to the mounted assembly (such as, for example, TPMS (or “Tire Pressure Monitoring System”) mounted to the valve) or TMS attached to the internal wall of the tire delimiting the internal cavity.
- TPMS Transire Pressure Monitoring System
- More direct measurements at the mounted assembly level can also be considered. For example, calibrating a periodic signal at the wheel revolution allows extracting a longitudinal dimension, characteristic of the contact between the tire casing and the ground for a given mounted assembly.
- a sensor sensitive to the radial and/or longitudinal deformation of the tire is considered (for example, an accelerometer or piezoelectric element type sensor).
- the use of charts between this characteristic dimension and the inflation pressure allows an assessment of the load undergone by the mounted assembly to be made. It is understood that other equivalent devices can also be used.
- the slip rate G% of the wheel center mounted assembly is the slip rate G% of the wheel center mounted assembly. This quantity can be estimated directly by the data provided by the electronic systems on board the vehicle (for example, the ABS system). It can also be evaluated through three elementary parameters which are the rotation speed of the wheel center mounted assembly, the rolling radius of the mounted assembly and the forward speed of the vehicle.
- the rotation speed can be simply obtained by a wheel revolution encoder coupled to a clock.
- the rolling radius of the mounted assembly which is not very sensitive to wear, is obtained using the distance traveled by the vehicle and the number of revolutions made by the mounted assembly to cover this distance.
- the forward speed of the vehicle is obtained by means of a high-frequency measuring device to have sufficient precision (for example, a device of the RT 3000 type).
- the overall wear of the tire is assessed in real time by the quasi-simultaneous determination of the parameters of the mounted assembly, which are the conditions of use, influencing the pseudo-slip rigidity Kx of the mounted assembly and the state parameters of the mounted assembly and in particular of the tire which have been determined over a period of time. possibly longer.
- an indicator i.e., the passage function P.
- a system that includes at least one communication network (or “network”) that manages data entering the system from various sources (for example, from at least one device of the TMS type or of the TPMS type).
- the communication network incorporates one or more communication servers (or “servers") each comprising one or more processors operatively connected to a memory.
- the memory is configured to store an analysis application of data representative of the operating characteristics of the identified tire.
- the one or more processors include an analysis application execution module whose one or more processors are capable of executing programmed instructions stored in the memory to perform the steps of the estimation method 100.
- the data entering the system performing the estimation method may include general information concerning the identified tire.
- General information includes stored data relating to the identification of the identified tyre (including, without limitation, its production origin, distribution and/or storage, production date, retreading history if applicable and its mounting position and history).
- the corresponding data of an identified tyre could be managed by an entity that manages the use of a vehicle or vehicles to which a tyre of the same type is mounted (for example, such an entity may include a person or persons and/or a company or companies) and/or the manufacturer of such tyres.
- processor refers to one or more devices capable of processing and analyzing data and including one or more software programs for processing them (e.g., one or more integrated circuits known to those skilled in the art as being included in a computer, one or more controllers, one or more microcontrollers, one or more microcomputers, one or more programmable logic controllers (or "PLCs”), one or more application-specific integrated circuits, one or more neural networks, and/or one or more other known equivalent programmable circuits).
- PLCs programmable logic controllers
- the processor includes one or more software programs for processing the data captured by the system that performs the estimation process as well as one or more software programs for identifying and locating variances and identifying their sources in order to correct them.
- the memory may include both volatile and non-volatile memory devices.
- the non-volatile memory may include solid state memories, such as NAND flash memory, "keep-alive memory” (or “KAM”) for saving various operating variables while the processor is powered off, magnetic and optical storage media, or any other suitable data storage device that retains data when the system (and/or an installation incorporating the system) is turned off or loses power.
- the volatile memory may include static and dynamic RAM that stores program instructions and data, including a learning application.
- the processor may also refer to a reference (e.g., a table of various tire sizes) to make a final determination of a parameter or parameters of the identified tire.
- the reference may include known tire parameters corresponding to a plurality of known commercially available tires.
- the tire reference may include measurements corresponding to a plurality of commercially available tires. For example, for a tire of size 225/50R17, the number "225" identifies the tire cross-section in millimeters, the number "50” indicates the sidewall aspect ratio, and the measurement "R17” represents the rim diameter in inches (being approximately 43.18 centimeters).
- a detailed description is provided as an example of embodiments of the estimation method 100 of the invention.
- the estimation method is implemented by at least one processor of a system that performs the estimation method 100.
- method or “process” may include one or more steps performed by at least one computer system having one or more processors to execute instructions that perform the steps. Unless otherwise indicated, any sequence of steps is exemplary and does not limit the methods described to any particular sequence.
- the estimation method 100 comprises a step of identifying 102 the mounted assembly comprising the identified tire. This step can be done by assigning the identifier of the components of the mounted assembly associated with the vehicle in a database. During this step, the identification of the assembled assembly makes it possible to define a characteristic tread height (such as, for example, the tread height when new and the tread height at the end of the tire's life).
- the estimation method 100 further comprises a step of choosing 104 a passage function P from a list of potential passage functions P that is representative of the median nature of the road portions that the vehicle will encounter.
- the identification of the mounted assembly carried out during step 102 makes it possible to know the rigidity of the tread of the tire, which makes it possible to estimate one or a few passage functions P each associated with a road portion characterized by a macroroughness from a possible plurality of passage functions.
- the estimation method 100 further comprises a step of choosing 106 the transfer function F which links the pseudo-sliding rigidity Kx to the tread height h.
- the identification of the mounted assembly carried out during step 102 also makes it possible to choose the transfer function F of the corresponding mounted assembly whose influential parameters are represented by the load Z, the pressure, the temperature T and the tread height h.
- the estimation method 100 further comprises a step 108 of providing information on the aging status of the identified tire.
- This uses the identification of the mounted assembly (performed during the identification step 102) in order to know the history of the use of the identified tire.
- This history can be provided by querying one or more databases (either external or present on the vehicle or present on the server(s) of the system that performs the estimation method 100). If the aging status of the identified tire only concerns the age of the product or the total number of cycles performed or kilometers traveled, the information can be present on the mounted assembly through an electronic device (for example, a device of the TMS or TPMS type).
- This step 108 takes place during a status cycle comprising the measurement cycle allowing the evaluation of the average thickness of the tire.
- the estimation method 100 further comprises a step 110 of acquiring the forces Fx measured at the wheel center of the mounted assembly and the associated slip rates G%. This step is carried out during straight-line driving on a dry road comprising acceleration and deceleration phases. In the absence of direct forces Fx at the wheel center, access to characteristics of the identified vehicle allows an estimation of the forces Fx at the wheel center. (such as, for example, the torque applied to the wheel center around the natural axis of rotation of the mounted assembly during acceleration or deceleration phases).
- the estimation method 100 further comprises a step 112 of acquiring the usage parameters of the mounted assembly. These acquired parameters may include, without limitation, the inflation pressure P, the temperature T of the tire of the mounted assembly and the load Z applied (or the characteristics of the identified vehicle allowing the load Z to be obtained, including, without limitation, its static mass, the filling state of the fuel tank and the indication of the number of seat belts fastened).
- This step 112 must be carried out just before, during or after the straight-line driving carried out during the previous step 110.
- the step 112 of acquiring the usage parameters of the mounted assembly comprises the following steps: a step of determining a load undergone by the mounted assembly in rolling conditions; a step of determining a temperature of the mounted assembly in rolling conditions; and a step of determining an inflation pressure of the internal cavity of the mounted assembly in rolling conditions.
- the temperature is determined according to a mathematical model of the type:
- the estimation method 100 further comprises a step of tracing 114 a point cloud associated with the doublet of values (Fx, g%). This step is carried out from the measured or evaluated Fx forces and the associated g% slip rates when driving on the dry road portion. During this step, only the set of points for which the tire does not slip on the road portion are retained from this point cloud. Finally, the regression line is identified linear of all the points retained. The slope of this regression line corresponds to the estimation of a first pseudo-slip rigidity Kx on real ground corresponding to the portion of dry road. It is understood that this step can be done between two measurement cycles.
- the estimation method 100 further comprises a step 116 of estimating a second pseudo-sliding stiffness Kx by feeding the transfer function F obtained during step 104 with the usage parameters measured during step 112 (for example, the reference conditions Z, P and T) and the tread height h obtained during step 102.
- this step can also be coupled with step 108 in which an evaluation of the aging of the mounted assembly is carried out.
- the estimation method 100 further comprises a step 118 of evaluating the average tread height and consequently the overall wear of the identified tire by comparing this average height evaluated with the specific heights of the tire (for example, the tread height when new and at the end of life of the tire). For this, a relationship linking the results of steps 104, 110 and 112 is applied, the result of which is the average height h associated with the state cycle of the identified tire.
- the second pseudo-slip stiffness Kx (obtained during step 116) is defined using the transfer function F (obtained during step 106).
- this transfer function is the product of power functions of independent influential parameters.
- the tread height h can be isolated from this transfer function F. It is assumed here that the transition function P is constant with the average tread height.
- the estimation method 100 further comprises a step 120 of acquiring the variation AU of a parameter U linked to the use of the identified tire between two acquisitions of the average tread height.
- the parameter U may be, for example, the number of rotation cycles around the natural axis of rotation or the number of kilometers traveled by the tread or the time of use of the identified tire.
- the two acquisitions (hl, h2) of the average tread height may be, for example, two evaluations carried out by the method corresponding to two states of wear of the identified tire or an evaluation of the average tread height combined with the new state of the tire. identified or a measurement of the average height of the tire identified by an external measuring means.
- the estimation method 100 further comprises a step 122 of evaluating the wear rate of the identified tire.
- This step comprises evaluating the tread at a point of acquisition of the average tread height of the identified tire. To do this, it is necessary to have both the variation AU of the parameter U linked to the use of the identified tire (obtained during the previous step 120) and the variation of the corresponding average height Ah.
- the variation Ah represents the difference between the two obtained values (hl, h2) having served as reference points for the variation AU during the previous step 120.
- the ratio of the variation of the average height Ah to the variation of the parameter linked to the use of the tire AU defines the wear rate of the average tread height according to the parameter U.
- the estimation method 100 comprises a final evaluation step 124 of the remaining service life of the identified tire.
- This step consists in evaluating the end-of-life prediction according to the parameter U linked to the use of the identified tire. This is obtained by combining the results of the identification step 102, the evaluation step 118 of the average tread height, and the evaluation step 122 of the wear rate of the identified tire.
- the estimation method 100 of the invention can be done by the control of the PLC and can include preprogramming of the management information.
- a setting of the method can be associated with the parameters of the identified tire, the parameters of the mounted assembly incorporating the identified tire and/or the properties of the vehicles to which the identified tire is intended to be mounted.
- the system carrying out the estimation method 100 of the invention (and/or an installation incorporating this system) can easily repeat one or more steps of the estimation method 100 in a predetermined order.
- the system performing the estimation method 100 of the invention may include preprogramming of management information.
- a process setting may be associated with the parameters of typical vehicles in which the system operates.
- the system performing the estimation method 100 of the invention may receive voice commands or other audio data representing, for example, a step or a stop of the process.
- a generated response may be represented by audibly, visually, tactilely (e.g. using a haptic interface) and/or virtually and/or augmentedly. This response, together with the corresponding data, can be recorded in a neural network.
- a monitoring system could be implemented. At least part of the monitoring system may be provided in a portable device such as a mobile network device (e.g., a mobile phone, a laptop, one or more network-connected wearable devices (including “augmented reality” and/or “virtual reality” devices), network-connected wearables, and/or any combinations and/or equivalents).
- a mobile network device e.g., a mobile phone, a laptop, one or more network-connected wearable devices (including “augmented reality” and/or “virtual reality” devices), network-connected wearables, and/or any combinations and/or equivalents).
- the estimation method 100 of the invention may comprise a step of training a system to recognize values representative of the tread heights (for example, values of the internal diameter and the external diameter of the identified tire in the new condition) and to make a comparison with targeted values (for example, the tread height values associated with the known corresponding service lives).
- Each step of the training may include a classification generated by self-learning means. This classification may include, without limitation, the parameters of the mounted tires, the vehicle configurations, the expected service lives for a particular tire, and the expected values at the end of an ongoing estimation method.
- supervised learning in which the algorithm trains on a set of labeled data and modifies itself until it is able to obtain the desired result
- unsupervised or semi-supervised learning in which the data is not labeled so that the network can adapt to increase the accuracy of the algorithm
- reinforcement learning in which the algorithm is reinforced for positive results and punished for negative results
- active learning in which the algorithm gradually asks for examples and labels to refine its prediction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Tires In General (AREA)
Abstract
Description
Description Description
Titre : PROCEDE D’ESTIMATION DE HAUTEUR DE SCULPTURE D’UN PNEUMATIQUE MONTE SUR UN VEHICULE Title: METHOD FOR ESTIMATING THE TREAD PATTERN HEIGHT OF A TIRE MOUNTED ON A VEHICLE
Domaine Technique Technical Domain
L’ invention concerne un procédé d’estimation de l’usure à une échelle globale ainsi qu’un procédé de prédiction fin de vie d’un pneumatique en condition d’usage sur véhicule et un système de mise en œuvre de ces procédés. Plus particulièrement, l’invention emploie un modèle de température pour obtenir une estimation de hauteur de sculpture précise permettant une prévision de durée de vie restante du pneumatique. The invention relates to a method for estimating wear on a global scale as well as a method for predicting the end of life of a tire in use conditions on a vehicle and a system for implementing these methods. More particularly, the invention uses a temperature model to obtain an accurate estimate of tread height allowing a prediction of the remaining life of the tire.
Contexte Context
Dans le domaine des procédés d’évaluation de l’usure d’un pneumatique en condition d’usage sur véhicule, il est fréquemment considéré qu’une manière simple et facile de la déterminer est d’évaluer l’usure globale correspondant à la diminution moyenne de la hauteur de la bande de roulement (ou « hauteur de sculpture »). A cet effet, il est couramment envisagé d’employer une grandeur physique intermédiaire sensible à l’usure de la bande de roulement d’un pneumatique telle que, par exemple, le rayon de roulement ou la rigidité de pseudoglissement Kx du pneumatique. Cette seconde grandeur représente la pente de la courbe représentant les efforts longitudinaux générés par la variation de vitesse de rotation entre le centre roue et la bande de roulement lorsque l’ensemble monté roule sur la route. La sensibilité de la rigidité de pseudo-glissement est bien plus forte à l’usure globale de l’enveloppe pneumatique que la sensibilité du rayon de roulement. In the field of methods for assessing the wear of a tire in use on a vehicle, it is often considered that a simple and easy way to determine it is to assess the overall wear corresponding to the average reduction in the height of the tread (or "tread height"). For this purpose, it is commonly considered to use an intermediate physical quantity sensitive to the wear of the tread of a tire such as, for example, the rolling radius or the pseudo-slip stiffness Kx of the tire. This second quantity represents the slope of the curve representing the longitudinal forces generated by the variation in rotation speed between the wheel center and the tread when the assembled assembly rolls on the road. The sensitivity of the pseudo-slip stiffness is much greater to the overall wear of the tire casing than the sensitivity of the rolling radius.
On connaît dans l’état de la technique des procédés employant une telle seconde grandeur pour caractériser l’usure globale de la bande de roulement du pneumatique en service. Cette grandeur est en effet sensible à la diminution de la hauteur de la sculpture caractérisant l’usure globale de l’enveloppe pneumatique. Methods are known in the state of the art that use such a second quantity to characterize the overall wear of the tire tread in service. This quantity is in fact sensitive to the reduction in the height of the sculpture characterizing the overall wear of the tire casing.
Cette grandeur physique est aussi sensible à d’autres paramètres tels que la pression de gonflage (ou « pression »), la température, la charge portée par l’ensemble monté (ou « charge ») et la nature du sol sur lequel roule l’ensemble monté (ici, des « paramètres influents »). Comme divulguée par la publication W02020/120923 de la Demanderesse, des variations de l’ensemble des paramètres influents pourraient être prises en considération pour extraire la variation de rigidité longitudinale due uniquement à la diminution de la hauteur de sculpture du pneumatique. Pour ce faire, les solutions préconisées consistent à prendre en compte les variations de ces paramètres influents au travers de mesures additionnelles ou d’informations complémentaires. This physical quantity is also sensitive to other parameters such as the inflation pressure (or "pressure"), the temperature, the load carried by the mounted assembly (or "load") and the nature of the ground on which the mounted assembly rolls (here, "influential parameters"). As disclosed by the Applicant's publication WO2020/120923, variations in all influential parameters could be taken into account to extract the variation in longitudinal stiffness due solely to the decrease in the tread height of the tire. To do this, the recommended solutions consist of taking into account the variations in these influential parameters through additional measurements or additional information.
La prise en compte de l’ensemble des paramètres influents (y compris, sans limitation, la charge, la pression, la température et la hauteur sculpture) permet d’être plus précis sur l’estimation de l’usure globale et la prédiction de fin de vie du pneumatique. Toutefois, bien que quelques approches passent également par le calcul du glissement pour estimer l’usure (voir, par exemple, le brevet US10,603,962), aucune ne semble utiliser le même type de relation qui permet de passer de la rigidité de pseudo-glissement Kx à la hauteur de sculpture. En principe, l’augmentation de la rigidité de pseudo-glissement correspond à la diminution de la hauteur de sculpture. En réalité, les simulations montrent que ça augmente assez nettement avec l’usure indépendamment de la rugosité sol. Toutefois, il est constaté que la température de l’air interne d’un pneumatique indique bien son état thermique moyen. Taking into account all the influential parameters (including, but not limited to, load, pressure, temperature and tread height) allows to be more precise in estimating overall wear and predicting the end of life of the tire. However, although some approaches also use the calculation of slip to estimate wear (see, for example, patent US10,603,962), none seem to use the same type of relationship that allows to go from the pseudo-slip stiffness Kx to the tread height. In principle, the increase in pseudo-slip stiffness corresponds to the decrease in the tread height. In reality, simulations show that it increases quite significantly with wear independently of the ground roughness. However, it is found that the internal air temperature of a tire indicates its average thermal state.
A partir d’un modèle physique, il serait en théorie possible d’estimer la hauteur de sculpture restante d’un pneumatique d’ensemble monté à un véhicule et d’en déduire par la suite une durée de vie restante pour ce pneumatique. Ainsi, l’invention divulguée se focalise sur l’estimation de température afin d’avoir une estimation de hauteur de sculpture la plus précise possible dans le but de déterminer la durée de vie restante d’un pneumatique. From a physical model, it would be theoretically possible to estimate the remaining tread height of a tire assembly mounted on a vehicle and subsequently deduce a remaining service life for this tire. Thus, the disclosed invention focuses on temperature estimation in order to have the most accurate estimate of tread height possible in order to determine the remaining service life of a tire.
Résumé de l’invention Summary of the invention
L’invention concerne un procédé d’estimation de hauteur de sculpture d’un pneumatique identifié d’un ensemble monté en condition de roulage sur un véhicule identifié dont le pneumatique a un sommet qui se prolonge par deux flancs se terminant par deux bourrelets de révolution autour d’un axe naturel de rotation, le sommet comprenant une bande de roulement située radial ement extérieurement au pneumatique par rapport à Taxe naturel de rotation et présentant une hauteur de sculpture h moyenne, le procédé mis en œuvre par au moins un processeur d’un système qui réalise le procédé d’estimation, Tau moins processeur comprenant un module d’application d'analyse qui applique les données représentatives de caractéristiques de fonctionnement du pneumatique identifié, caractérisé en ce que le procédé d’estimation comprend les étapes suivantes : une étape d’identification d’un pneumatique d’un ensemble monté à un véhicule ;The invention relates to a method for estimating the tread height of an identified tire of an assembly mounted in rolling condition on an identified vehicle, the tire of which has a crown which extends into two sidewalls ending in two beads of revolution around a natural axis of rotation, the crown comprising a tread located radially outside the tire relative to the natural axis of rotation and having an average tread height h, the method implemented by at least one processor of a system which carries out the estimation method, the at least one processor comprising an analysis application module which applies the data representative of operating characteristics of the identified tire, characterized in that the estimation method comprises the following steps: a step of identifying a tire of an assembly mounted on a vehicle;
-une étape de choisir une fonction de passage P définie pour une portion de route et la rigidité de la bande de roulement du pneumatique ; une étape de choisir une fonction de transfert F de l’ensemble monté entre une rigidité de pseudo-glissement Kx sur un sol de référence et des paramètres influents ; et, sur un cycle de mesures prédéterminé ; une étape de détermination d’au moins un effort Fx subi par l’ensemble monté et au moins un taux de glissement G% au centre roue de l’ensemble monté lors d’un roulage en ligne droite du véhicule comportant des variations d’accélération sur la portion de route sèche ; une étape d’acquisition des paramètres d’usage de l’ensemble monté comprenant les étapes suivantes : une étape de détermination d’une charge (Z) subie par l’ensemble monté en condition de roulage ; une étape de détermination d’une température (T) de l’ensemble monté en condition de roulage ; et une étape de détermination d’une pression de gonflage (P) de la cavité interne de l’ensemble monté en condition de roulage ; caractérisé en ce que la température est déterminée selon un modèle mathématique du type : - a step of choosing a transition function P defined for a portion of road and the rigidity of the tread of the tire; a step of choosing a transfer function F of the mounted assembly between a pseudo-slip rigidity Kx on a reference ground and influential parameters; and, on a predetermined measurement cycle; a step of determining at least one force Fx undergone by the mounted assembly and at least one slip rate G% at the wheel center of the mounted assembly during straight-line driving of the vehicle involving acceleration variations on the portion of dry road; a step of acquiring the usage parameters of the mounted assembly comprising the following steps: a step of determining a load (Z) undergone by the mounted assembly in driving conditions; a step of determining a temperature (T) of the mounted assembly in driving conditions; and a step of determining an inflation pressure (P) of the internal cavity of the mounted assembly in driving conditions; characterized in that the temperature is determined according to a mathematical model of the type:
Tr„u = 0.985 6.25 dont Tamb i représente la température initiale en Kelvin, et PfTamb f et PiTamb t représentent les pressions respectives en fin et en début d’un trajet prédéterminé du pneumatique identifié. Dans certains modes de réalisation du procédé de l’invention, une épaisseur E de la bande de roulement du pneumatique identifié est déterminée selon un modèle mathématique du type : dont la fonction de transfert F comprend au moins la pression P de gonflage, la température T, la charge Z et l’épaisseur E de la bande de roulement comme les facteurs influents ; et dont une première rigidité de pseudo-glissement Kxreel et une seconde rigidité de pseudoglissement Kxref sont liées à la détermination de l’épaisseur E. T r „ u = 0.985 6.25 of which Tamb i represents the initial temperature in Kelvin, and Pf Tamb f and Pi Tamb t represent the respective pressures at the end and beginning of a predetermined path of the identified tire. In certain embodiments of the method of the invention, a thickness E of the tread of the identified tire is determined according to a mathematical model of the type: whose transfer function F includes at least the inflation pressure P, the temperature T, the load Z and the thickness E of the tread as the influential factors; and whose first pseudo-slip stiffness Kx real and a second pseudo-slip stiffness Kx ref are linked to the determination of the thickness E.
Dans certains modes de réalisation du procédé de l’invention, le procédé comprend en outre une étape de renseignement de l’état de vieillissement du pneumatique identifié pendant laquelle l’identification de l’ensemble monté est employée afin de connaître l’historique de l’utilisation du pneumatique identifié. In certain embodiments of the method of the invention, the method further comprises a step of providing information on the aging state of the identified tire during which the identification of the mounted assembly is used in order to know the history of the use of the identified tire.
Dans certains modes de réalisation du procédé de l’invention, le procédé comprend en outre: une étape de trace d’un nuage de points qui est réalisée à partir des efforts Fx mesurés et des taux de glissement G% associés lors un roulage sur une portion de route sèche, pendant laquelle une estimation de la première rigidité de pseudo-glissement Kreel est obtenue sur sol réel correspondant à la portion de route sèche ; et une étape d’estimation d’une deuxième rigidité de pseudo-glissement Kref en alimentant la fonction de transfert F obtenue pendant l’étape par les paramètres d’usage mesurés pendant l’étape et la hauteur de sculpture h obtenue pendant l’étape. In some embodiments of the method of the invention, the method further comprises: a step of tracing a point cloud which is carried out from the measured forces Fx and the associated slip rates G% during rolling on a portion of dry road, during which an estimate of the first pseudo-slip rigidity K real is obtained on real ground corresponding to the portion of dry road; and a step of estimating a second pseudo-slip rigidity K ref by feeding the transfer function F obtained during the step with the usage parameters measured during the step and the tread height h obtained during the step.
Dans certains modes de réalisation du procédé de l’invention, la fonction de passage P est choisie parmi une pluralité possible de fonctions de passage d’une liste des fonctions de passage P potentielles qui soit représentative de la nature médiane des portions de route que rencontrera le véhicule identifié. In some embodiments of the method of the invention, the passage function P is chosen from a possible plurality of passage functions from a list of potential passage functions P which is representative of the median nature of the road portions that the identified vehicle will encounter.
Dans certains modes de réalisation du procédé de l’invention, le procédé comprend en outre une étape d’évaluation de la hauteur moyenne de sculpture en comparant cette hauteur moyenne évaluée avec les hauteurs spécifiques du pneumatique identifié. In certain embodiments of the method of the invention, the method further comprises a step of evaluating the average sculpture height by comparing this evaluated average height with the specific heights of the identified tire.
Dans certains modes de réalisation du procédé de l’invention, le procédé comprend en outre une étape d’acquisition de la variation AU d’un paramètre U lié à l’utilisation du pneumatique identifié entre deux acquisitions de la hauteur moyenne de sculpture. In certain embodiments of the method of the invention, the method further comprises a step of acquiring the variation AU of a parameter U linked to the use of the tire identified between two acquisitions of the average tread height.
Dans certains modes de réalisation du procédé de l’invention, le procédé comprend en outre une étape d’évaluation de la vitesse d’usure du pneumatique identifié, cette étape comprenant une étape d’évaluation de la bande de roulement au niveau d’un point d’acquisition de la hauteur moyenne de sculpture du pneumatique identifié. In certain embodiments of the method of the invention, the method further comprises a step of evaluating the wear rate of the identified tire, this step comprising a step of evaluating the tread at a point of acquisition of the average tread height of the identified tire.
Dans certains modes de réalisation du procédé de l’invention, le procédé comprend en outre une étape d’évaluation de durée de vie restante du pneumatique identifié, cette étape comprenant une étape d’évaluation de la prédiction fin de vie selon le paramètre U lié à l’utilisation du pneumatique identifié ; de sorte que la prédiction fin de vie est obtenue en combinant les résultats de l’étape d’identification, de l’étape d’évaluation de la hauteur moyenne de sculpture, et de l’étape d’évaluation de la vitesse d’usure du pneumatique identifié. In certain embodiments of the method of the invention, the method further comprises a step of evaluating the remaining service life of the identified tire, this step comprising a step of evaluating the end-of-life prediction according to the parameter U linked to the use of the identified tire; such that the end-of-life prediction is obtained by combining the results of the identification step, the step of evaluating the average tread height, and the step of evaluating the wear rate of the identified tire.
L’invention concerne aussi un système comprenant un réseau de communication qui gère les données représentatives de caractéristiques de fonctionnement d’un pneumatique identifié à partir d’un ensemble monté en condition de roulage sur un véhicule identifié dont le pneumatique est incorporé, caractérisé en ce que le réseau de communication comprend au moins un serveur de communication permettant d'exécuter des instructions programmées stockées dans une mémoire d’un ou des processeurs du système pour mettre en œuvre le procédé divulgué. The invention also relates to a system comprising a communication network which manages the data representative of operating characteristics of a tire identified from an assembly mounted in driving condition on an identified vehicle in which the tire is incorporated, characterized in that the communication network comprises at least one communication server making it possible to execute programmed instructions stored in a memory of one or more processors of the system to implement the disclosed method.
D’autres aspects de l’invention vont devenir évidents grâce à la description détaillée suivante. Other aspects of the invention will become apparent from the following detailed description.
Brève description des dessins Brief description of the drawings
La nature et les divers avantages de l’invention vont devenir plus évidents à la lecture de la description détaillée qui suit, conjointement avec les dessins annexés, sur lesquels les mêmes numéros de référence désignent partout des parties identiques, et dans lesquels : La Figure 1 représente les constituants d’un pneumatique dans un plan méridien. The nature and various advantages of the invention will become more apparent from the following detailed description, taken in conjunction with the accompanying drawings, in which like reference numerals designate like parts throughout, and in which: Figure 1 shows the components of a tire in a meridian plane.
La Figure 2 représente un mode de réalisation d’un procédé d’estimation de hauteur de sculpture d’un pneumatique de l’invention. Figure 2 shows an embodiment of a method for estimating the tread height of a tire of the invention.
Les Figures 3 et 4 représentent, respectivement, une illustration d’une courbe de simulation de température et une illustration d’une courbe de simulation d’élévation moyenne de température d’un pneumatique d’un ensemble monté sur un véhicule. Figures 3 and 4 show, respectively, an illustration of a temperature simulation curve and an illustration of a simulation curve of average temperature rise of a tire of an assembly mounted on a vehicle.
Description détaillée Detailed description
En considérant les caractéristiques d’un pneumatique qui est le sujet une estimation de hauteur sculpture, il faut tenir compte de sa géométrie. Un pneumatique est un objet ayant une géométrie connue comprenant généralement plusieurs couches de gomme superposées (ou « couches »), ainsi qu’une structure métallique ou en fibres textiles constituant une carcasse de renfort de la structure de pneumatique. La nature de la gomme et la nature du renfort sont choisies en fonction des caractéristiques finales recherchées. La Figure 1 comprend une représentation schématique d’un pneumatique 10 comprenant, de façon classique, deux bourrelets circonférentiels destinés à permettre l'accrochage du pneumatique sur une jante. Chaque bourrelet comprend une tringle annulaire de renfort. La constitution d’un pneumatique est typiquement décrite par une représentation de ses constituants dans un plan méridien, c'est-à-dire un plan contenant l'axe de rotation du pneumatique. Les directions radiale, axiale et circonférentielle désignent respectivement les directions perpendiculaires à l'axe de rotation du pneumatique, parallèle à l'axe de rotation du pneumatique, et perpendiculaire à tout plan méridien. Les expressions « radialement », « axialement » et « circonférentiellement » signifient respectivement « selon une direction radiale », « selon la direction axiale » et « selon une direction circonférentielle » du pneumatique. Les expressions « radialement intérieur » et « respectivement radialement extérieur » signifient « plus proche, respectivement plus éloigné, de l'axe de rotation du pneumatique, selon une direction radiale. Le pneumatique 10 comprend également une bande de roulement 12, rajoutée sur la surface extérieure de pneumatique. La bande de roulement 12 destinée à entrer en contact avec un sol par l’intermédiaire d’une surface de roulement 12a. Le pneumatique 10 comprend en outre une armature de sommet comprenant une armature de travail 14 et une armature de frettage 16, l’armature de travail 14 ayant des couches de travail représentées par les couches 14a et 14b. Le pneumatique 10 comprend aussi deux flancs (un flanc 18 étant représenté dans la Figure 1) et deux bourrages 20 renforcés avec une tringle 22. Une couche carcasse radiale 24 s'étend d'un bourrelet à l'autre en entourant le tringle de manière connue. La bande de roulement 12 comporte des renforcements constitués, par exemple, des couches superposées comportant des fils de renforcement connus. Dans des modes de réalisation, le pneumatique peut inclure une gomme 26 qui évacue l’électricité statique produite lors du roulage. La bande de roulement 12 est délimitée, selon la direction radiale, par deux surfaces circonférentielles dont la plus radialement extérieure est la surface de roulement 12a et dont la plus radialement intérieure est appelée la surface de fond de sculpture. La surface de fond de sculpture (ou « surface de fond »), est définie comme la surface translatée de la surface de roulement radialement vers l'intérieur d'une distance radiale égale à la profondeur de sculpture. Il est courant que cette profondeur soit dégressive sur les portions circonférentielles les plus axialement extérieures (appelées « épaules ») de la bande de roulement 12. De plus, la bande de roulement d'un pneumatique est délimitée, selon la direction axiale, par deux surfaces latérales. La bande de roulement est en outre constituée par un ou plusieurs mélanges caoutchouteux. L'expression « mélange caoutchouteux » désigne une composition de caoutchouc comportant au moins un élastomère et une charge. When considering the characteristics of a tire that is the subject of a tread height estimate, its geometry must be taken into account. A tire is an object with a known geometry generally comprising several superimposed layers of rubber (or "layers"), as well as a metal or textile fiber structure constituting a reinforcing carcass of the tire structure. The nature of the rubber and the nature of the reinforcement are chosen according to the final characteristics sought. Figure 1 comprises a schematic representation of a tire 10 comprising, in a conventional manner, two circumferential beads intended to allow the tire to be attached to a rim. Each bead comprises an annular reinforcing bead. The constitution of a tire is typically described by a representation of its constituents in a meridian plane, that is to say a plane containing the axis of rotation of the tire. The radial, axial and circumferential directions respectively designate the directions perpendicular to the axis of rotation of the tire, parallel to the axis of rotation of the tire, and perpendicular to any meridian plane. The expressions "radially", "axially" and "circumferentially" respectively mean "in a radial direction", "in the axial direction" and "in a circumferential direction" of the tire. The expressions "radially inner" and "respectively radially outer" mean "closer, respectively further, from the axis of rotation of the tire, in a radial direction. The tire 10 also comprises a tread 12, added to the outer surface of the tire. The tread 12 is intended to come into contact with a ground via a rolling surface 12a. The tire 10 further comprises a crown reinforcement comprising a working reinforcement 14 and a hoop reinforcement 16, the working reinforcement 14 having working layers represented by the layers 14a and 14b. The tire 10 also comprises two sidewalls (a sidewall 18 being represented in FIG. 1) and two fillers 20 reinforced with a bead wire 22. A radial carcass layer 24 extends from one bead to the other, surrounding the bead wire in a known manner. The tread 12 comprises reinforcements consisting, for example, of superimposed layers comprising known reinforcing threads. In embodiments, the tire may include a rubber 26 that evacuates static electricity produced during rolling. The tread 12 is delimited, in the radial direction, by two circumferential surfaces, the most radially outer of which is the tread surface 12a and the most radially inner of which is called the tread base surface. The tread base surface (or "bottom surface") is defined as the surface translated from the tread surface radially inward by a radial distance equal to the tread depth. It is common for this depth to be decreasing on the most axially outer circumferential portions (called "shoulders") of the tread 12. In addition, the tread of a tire is delimited, in the axial direction, by two lateral surfaces. The tread is further constituted by one or more rubber mixtures. The term "rubber mixture" means a rubber composition comprising at least one elastomer and a filler.
En se référant aux figures, sur lesquelles les mêmes numéros identifient des éléments identiques, la Figure 2 représente un diagramme de flux d’un mode de réalisation d’un procédé d’estimation de hauteur de sculpture d’un pneumatique monté sur un véhicule (ou « procédé d’estimation » ou « procédé) 100 de l’invention. Le procédé d’estimation de l’invention est basé sur l’état d’usure d’un pneumatique identifié sur un véhicule identifié, étant défini par une hauteur de sculpture restante. Il est entendu qu’un état d’usure est représenté par une ou des valeurs représentatives de l’écart existant entre l’état neuf (représenté par un pneumatique n’ayant jamais été monté sur véhicule) et l’état usé (représenté par un pneumatique retiré de l’usage en raison d’atteinte du seuil de retrait par usure). L’état d’usure peut prendre la forme d’une valeur unitaire comme la hauteur minimum de sculpture, un ensemble de valeurs définissant la hauteur de la sculpture dans un plan méridien du pneumatique (par exemple, un profil 2D) ou un ensemble de valeurs définissant la hauteur de la sculpture sur tout ou partie de la surface externe du pneumatique (par exemple, un profil 3D). Referring to the figures, in which like numbers identify like elements, Figure 2 shows a flow chart of an embodiment of a method for estimating the tread height of a tire mounted on a vehicle (or “estimation method” or “method) 100 of the invention. The estimation method of the invention is based on the state of wear of an identified tire on an identified vehicle, being defined by a remaining tread height. It is understood that a state of wear is represented by one or more values representative of the gap between the new state (represented by a tire that has never been mounted on a vehicle) and the worn state (represented by a tire removed from use due to reaching the wear withdrawal threshold). The tread wear condition can take the form of a unit value such as the minimum tread height, a set of values defining the tread height in a meridian plane of the tire (e.g., a 2D profile) or a set of values defining the tread height on all or part of the external surface of the tire (e.g., a 3D profile).
Comme utilisé ici, la « durée de vie restante » d’un pneumatique identifié fait référence à son potentiel d’usure résiduel en fonction des valeurs des paramètres influents sur sa longévité. Les paramètres influents comprennent la charge, la pression, la température et la hauteur de sculpture du pneumatique identifié. La durée de vie restante peut être déterminée en continu ou à des intervalles réguliers, prédéfinis ou sporadiques en recueillant les données correspondantes aux paramètres influents sur la durée de vie du pneumatique identifié. Sur la base des données recueillies, le procédé de l’invention peut définir un état d’usure actuel du pneumatique pour déterminer la durée de vie restante du pneumatique identifié. As used herein, the “remaining life” of an identified tire refers to its residual wear potential based on the values of the parameters influencing its longevity. The influential parameters include the load, pressure, temperature and tread height of the identified tire. The remaining life can be determined continuously or at regular, predefined or sporadic intervals by collecting data corresponding to the parameters influencing the life of the identified tire. Based on the collected data, the method of the invention can define a current wear condition of the tire to determine the remaining life of the identified tire.
Plus particulièrement, le procédé d’estimation de l’invention est basé sur l’estimation de la température comme paramètre influent dans la détermination de la rigidité de pseudoglissement Kx. La rigidité de pseudo-glissement Kx est calculée à partir des données transmises par le véhicule et du glissement pour ensuite donner une hauteur de sculpture de chaque pneumatique. More particularly, the estimation method of the invention is based on the estimation of the temperature as an influential parameter in determining the pseudo-slip stiffness Kx. The pseudo-slip stiffness Kx is calculated from the data transmitted by the vehicle and the slip to then give a tread height of each tire.
Ce calcul qui permet de passer de la rigidité de pseudo-glissement Kx à la hauteur de sculpture est appelé aussi « la fonction de transfert F ». L’obtention de la fonction de transfert F est effectuée au travers d’une campagne de caractérisation comprise dans le groupe comprenant simulation numérique et-mesures expérimentales. This calculation, which allows us to move from the pseudo-sliding stiffness Kx to the sculpture height, is also called the "transfer function F". Obtaining the transfer function F is carried out through a characterization campaign included in the group comprising numerical simulation and experimental measurements.
Cette fonction de transfert F nécessite des évaluations de rigidité de pseudo-glissement Kx d’un ensemble monté sur un même sol de référence (par « ensemble monté », il est entendu que l’ensemble de pneumatique-frein-roue est concerné). Ces évaluations peuvent être faites expérimentalement sur un même sol en faisant varier les divers paramètres influents soit à l’aide d’un moyen de déplacement de l’ensemble monté comme un véhicule ou une remorque soit sur un banc de mesure. De même, ces évaluations peuvent être simulées numériquement en modélisant, pour chaque évaluation, un même sol de référence. Cette seconde option est peu onéreuse lorsque l’on doit réaliser les fonctions de transfert F pour l’ensemble de la gamme dimensionnelle d’un modèle de pneumatique ou pour divers composants d’ensemble monté. Il est entendu qu’on pourrait combiner les deux types de caractérisations afin de valider un modèle numérique sur une dimension de pneumatique ou un ensemble monté particulier. On pourrait ensuite étendre la caractérisation numériquement sur la gamme dimensionnelle du pneumatique ou des variantes des composants structurels de l’ensemble monté. This transfer function F requires pseudo-slip stiffness evaluations Kx of an assembly mounted on the same reference ground (by "mounted assembly", it is understood that the tire-brake-wheel assembly is concerned). These evaluations can be carried out experimentally on the same ground by varying the various influential parameters either using a means of moving the mounted assembly such as a vehicle or a trailer or on a measuring bench. Similarly, these evaluations can be simulated numerically by modeling, for each evaluation, the same reference ground. This second option is inexpensive when the transfer functions F have to be carried out for the entire dimensional range of a tire model or for various components of the mounted assembly. It is understood that the two types of characterizations could be combined in order to validate a numerical model on a tire dimension or a particular mounted assembly. The characterization could then be extended numerically over the dimensional range of the tire or variants of the structural components of the mounted assembly.
Le manière d’obtention de cette fonction de transfert F est bien décrite dans la publication W02020/120923 de la Demanderesse. Comme divulguée, l’obtention de la fonction de transfert F est effectuée en employant un modèle mathématique du type : The manner of obtaining this transfer function F is well described in the publication WO2020/120923 of the Applicant. As disclosed, obtaining the transfer function F is carried out by employing a mathematical model of the type:
- Où - Or
M>o et href, sont des constantes : o.j, et a sont des réels ; sont des facteurs influents ; et h est la hauteur de sculpture. Cette forme de fonction de transfert est adaptée pour caler les résultats expérimentaux, elle permet de couvrir une large gamme de valeurs pour l’ensemble des paramètres influents au lieu de se focaliser aux alentours d’une position nominale par le biais d’un développement limité par exemple. De plus, les paramètres influents sont ici indépendants les uns des autres facilitant ainsi l’identification des paramètres de la fonction de transfert F. Enfin, cette fonction de transfert est focalisée sur l’interaction d’un seul sol, le sol de référence, avec l’ensemble monté. M>o and h re f, are constants: oj, and a are real numbers; are influential factors; and h is the sculpture height. This form of transfer function is suitable for calibrating experimental results, it allows to cover a wide range of values for all the influential parameters instead of focusing around a nominal position by means of a limited development for example. In addition, the influential parameters are here independent of each other, thus facilitating the identification of the parameters of the transfer function F. Finally, this transfer function is focused on the interaction of a single soil, the reference soil, with the assembled assembly.
Il est nécessaire de prendre en compte l’influence de la nature du sol au travers d’un indicateur, la fonction de passage p. On considère que la sensibilité de la rigidité de pseudoglissement Kx à ce couplage entre l’ensemble monté et les divers sols est intégrée seulement dans la fonction de passage p. L’indicateur choisi est lié à l’ensemble monté et en particulier son interaction avec le sol qui s’exprime au travers de la rigidité de la bande de roulement du pneumatique qui est l’élément structurel du pneumatique en contact avec le sol. La fonction de passage P est liée à la portion de route caractérisée par sa localisation géographique (représentée, par exemple, par une ou des données GPS). Il est entendu qu’on pourrait prendre une fonction forfaitaire pour cette grandeur P connaissant la sensibilité de la rigidité de pseudo-glissement Kx de l’ensemble monté selon la nature du sol, selon l’état du pneumatique et à une estimation de la nature du sol réel de la portion de route. La prise en compte de l’interaction entre le sol et l’ensemble monté est un facteur clé pour une identification de qualité de la hauteur de sculpture h. It is necessary to take into account the influence of the nature of the ground through an indicator, the passage function p. It is considered that the sensitivity of the pseudo-slip stiffness Kx to this coupling between the mounted assembly and the various grounds is integrated only in the passage function p. The chosen indicator is linked to the mounted assembly and in particular its interaction with the ground which is expressed through the stiffness of the tire tread which is the structural element of the tire in contact with the ground. The passage function P is linked to the portion of road characterized by its geographical location (represented, for example, by one or more GPS data). It is understood that a fixed function could be taken for this quantity P knowing the sensitivity of the pseudo-slip stiffness Kx of the mounted assembly according to the nature of the ground, according to the condition of the tire and to an estimate of the nature of the real ground of the portion of road. Taking into account the interaction between the ground and the mounted assembly is a key factor for a quality identification of the tread height h.
L’obtention de la fonction de passage P, qui est aussi divulguée dans la publication W02020/120923 de la Demanderesse, comprend les étapes suivantes : une étape de réalisation d’un ensemble de cycles de mesures associés à diverses portions de route sèche dans un même cycle d’état de l’ensemble monté ; une étape d’obtention, pour chaque cycle de mesures, une première rigidité de pseudoglissement sur sol réel et une seconde rigidité de pseudo-glissement longitudinale sur sol de référence ; une étape d’obtention, pour chaque cycle de mesures, un écart X entre la première et la seconde rigidité de pseudo-glissement ; une étape de définition d’un cycle de mesures cible parmi l’ensemble des cycles de mesures en identifiant celui qui a le plus faible écart X ; et une étape d’affectation de la fonction identité à la fonction de passage P définie pour la portion de route associée au cycle de mesure cible. Obtaining the passage function P, which is also disclosed in the Applicant's publication WO2020/120923, comprises the following steps: a step of carrying out a set of measurement cycles associated with various portions of dry road in the same state cycle of the mounted assembly; a step of obtaining, for each measurement cycle, a first pseudo-slip stiffness on real ground and a second longitudinal pseudo-slip stiffness on reference ground; a step of obtaining, for each measurement cycle, a difference X between the first and second pseudo-slip stiffness; a step of defining a target measurement cycle among the set of measurement cycles by identifying the one that has the smallest difference X; and a step of assigning the identity function to the passage function P defined for the road portion associated with the target measurement cycle.
On entend ici par le terme « cycle de mesures » que l’ensemble monté est à iso condition d’usage pour les paramètres tels que la pression P de gonflage, la température T et de charge Z subie. Il est entendu que le terme « iso condition » fait référence aux variations de ces paramètres au cours du cycle de mesures qui sont insignifiantes par rapport à la valeur moyenne de ces paramètres sur la totalité du cycle de mesures. De plus, la hauteur de sculpture h et tout autre paramètre influent associé à l’état de l’ensemble monté sont considérés comme invariants au cours du même cycle de mesures. En effet, le cycle de mesures a une durée bien inférieure à la durée nécessaire pour observer une variation de l’état de l’ensemble monté. The term “measurement cycle” here means that the assembled assembly is at iso condition of use for parameters such as inflation pressure P, temperature T and load Z undergone. It is understood that the term “iso condition” refers to variations in these parameters during the measurement cycle that are insignificant compared to the average value of these parameters over the entire measurement cycle. In addition, the tread height h and any other influential parameter associated with the state of the assembled assembly are considered to be invariant during the same measurement cycle. Indeed, the measurement cycle has a duration much shorter than the duration necessary to observe a variation in the state of the assembled assembly.
On entend ici par le terme « cycle d’état de l’ensemble monté » que les paramètres influents d’un second groupe H sont constants sur la durée du cycle. En revanche, les paramètres d’un premier groupe G liés à l’usage peuvent varier sur la durée de ce cycle. The term "assembly state cycle" here means that the influential parameters of a second group H are constant over the duration of the cycle. On the other hand, the parameters of a first group G linked to use can vary over the duration of this cycle.
Dans le procédé d’estimation 100 de l’invention, l’estimation de l’usure de pneumatiques est réalisée sur la base d’une détermination d’une épaisseur E de la bande de roulement d’un pneumatique identifié. Cette épaisseur E est déterminée selon un modèle mathématique du type : dont la fonction de transfert F comprend au moins la pression P de gonflage, la température T, la charge Z et l’épaisseur E de la bande de roulement comme les facteurs influents. Une première rigidité de pseudo-glissement Kxreel et une seconde rigidité de pseudo-glissement Kxref sont liées à la détermination de l’épaisseur E. Dans ce mode de réalisation du procédé de l’invention, on détermine l’effort Fx, au moins un taux de glissement g% ,1a charge Z, la pression P de gonflage et la température T comme décrit ci-dessus. In the estimation method 100 of the invention, the estimation of tire wear is carried out on the basis of a determination of a thickness E of the tread of an identified tire. This thickness E is determined according to a mathematical model of the type: whose transfer function F comprises at least the inflation pressure P, the temperature T, the load Z and the thickness E of the tread as the influencing factors. A first pseudo-slip stiffness Kx real and a second pseudo-slip stiffness Kx ref are linked to the determination of the thickness E. In this embodiment of the method of the invention, the force Fx, at least one slip rate g%, the load Z, the inflation pressure P and the temperature T are determined as described above.
L’homme de métier comprend que le fonctionnement du pneumatique est donc influencé par son état. Celui-ci est principalement déterminé par la température de la gomme, la pression de gonflage, la hauteur de sculpture restante et le niveau de charge supporté par le pneumatique. La connaissance de ces paramètres, via une mesure directe ou indirecte, est donc fondamentale afin d’analyser le fonctionnement du pneumatique pour déterminer l’usure et d’autre paramètres de fonctionnement (y compris, sans limitation, l’adhérence, la résistance au roulement, et/ou l’endurance). The skilled person understands that the operation of the tire is therefore influenced by its condition. This is mainly determined by the temperature of the rubber, the inflation pressure, the remaining tread height and the level of load supported by the tire. Knowledge of these parameters, via direct or indirect measurement, is therefore fundamental in order to analyze the operation of the tire to determine wear and other operating parameters (including, without limitation, grip, rolling resistance, and/or endurance).
La procédé d’estimation 100 de l’invention comprend les étapes suivantes : une étape d’identification d’un pneumatique d’un ensemble monté à un véhicule ; une étape d’acquisition d’une fonction de passage P définie pour une portion de route et la rigidité de la bande de roulement du pneumatique ; une étape d’acquisition d’une fonction de transfert F de l’ensemble monté entre une rigidité de pseudo-glissement Kx sur un sol de référence et des facteurs influents, dont la pression de gonflage P, la température T et la charge Z subie, et la hauteur de sculpture h du pneumatique identifié ; The estimation method 100 of the invention comprises the following steps: a step of identifying a tire of an assembly mounted on a vehicle; a step of acquiring a passage function P defined for a portion of road and the rigidity of the tread of the tire; a step of acquiring a transfer function F of the assembled assembly between a pseudo-slip rigidity Kx on a reference ground and influential factors, including the inflation pressure P, the temperature T and the load Z undergone, and the tread height h of the identified tire;
Sur un cycle de mesures prédéterminé ; une étape de détermination d’au moins un effort Fx subi par l’ensemble monté et au moins un taux de glissement g% au centre roue de l’ensemble monté lors d’un roulage en ligne droite du véhicule comportant des variations d’accélération sur la portion de route sèche ; une étape de détermination d’une charge subie par l’ensemble monté en condition de roulage ; une étape de détermination d’une température de l’ensemble monté en condition de roulage ; et une étape de détermination d’une pression de gonflage de la cavité interne de l’ensemble monté en condition de roulage ; caractérisé en ce que la température est déterminée selon un modèle mathématique du type : On a predetermined measurement cycle; a step of determining at least one force Fx undergone by the mounted assembly and at least one slip rate g% at the wheel center of the mounted assembly during straight-line driving of the vehicle comprising acceleration variations on the dry road portion; a step of determining a load undergone by the mounted assembly in driving conditions; a step of determining a temperature of the mounted assembly in driving conditions; and a step of determining an inflation pressure of the internal cavity of the mounted assembly in driving conditions; characterized in that the temperature is determined according to a mathematical model of the type:
Tpneu = 0.985 * P p fTamb f^ * (Tamb f + 6.25 T tire = 0.985 * P p fTamb f ^ * (T amb f + 6.25
^Tamb i dont Tamb i représente la température initiale en Kelvin, et PfTamb f et PiTamb t représentent les pressions respectives en fin et en début d’un trajet prédéterminé d’un pneumatique identifié d’un ensemble monté à un véhicule identifié. Le modèle a été validé sur des cycles d’usage réalistes du type « Autoroutier », « Routier » et « Urbain ». En se référant encore aux figures, la Figure 3 représente une illustration d’une courbe de simulation de température de pneumatique sur cinq (5) cycles de cycles réalistes. La Figure 4 représente une illustration d’une courbe de simulation d’élévation moyenne de température de pneumatique sur les trois types de cycles d’usage réalistes. Les deux Figures 3 et 4 présentent une illustration des courbes de simulation d’un ensemble monté constitué par un des pneumatiques suivantes : un pneumatique de dimension 205/55R16 de marque Michelin de la gamme Primacy4 RT ; un pneumatique de dimension 205/55R16 de marque Michelin de la gamme CrossClimate+; un pneumatique de dimension, 225/45R18 de marque Michelin de la gamme Pilot Sport 4 ; et un pneumatique de dimension, 225/45R18 de marque Michelin de la gamme Pilot Sport 4 (usé). ^Tamb i of which Tamb i represents the initial temperature in Kelvin, and Pf Tamb f and Pi Tamb t represent the respective pressures at the end and beginning of a predetermined journey of an identified tire of an assembly mounted on an identified vehicle. The model was validated on realistic usage cycles of the “Highway”, “Road” and “Urban” type. Referring again to the figures, Figure 3 represents an illustration of a tire temperature simulation curve over five (5) realistic cycle cycles. Figure 4 represents an illustration of a simulation curve of average tire temperature rise over the three types of realistic usage cycles. Both Figures 3 and 4 present an illustration of the simulation curves of a mounted assembly consisting of one of the following tires: a tire of size 205/55R16 of the Michelin brand from the Primacy4 RT range; a tire of size 205/55R16 of the Michelin brand from the CrossClimate+ range; a tire of size 225/45R18 of the Michelin brand from the Pilot Sport 4 range; and a tire of size 225/45R18 of the Michelin brand from the Pilot Sport 4 range (worn).
Les hypothèses sous-jacentes à ce modèle sont les suivantes : The assumptions underlying this model are as follows:
La loi des gaz parfaits est valable. The ideal gas law is valid.
Il n’y a aucune perte d’air ou ajout d’air dans la cavité du pneumatique entre les instants où sont mesurés la pression en début et la pression à la fin du trajet simulé. There is no loss of air or addition of air in the tire cavity between the times when the pressure at the start and the pressure at the end of the simulated journey are measured.
La pression en début est considérée être mesurée avec une température d’air interne égale à la température ambiante (donc, l’ensemble monté comprenant l’ensemble de pneumatique, roue et cavité est à l’équilibre thermique avec la température ambiante). Dans les Figures 3 et 4, la simulation sur des cycles réalistes montre qu’en raison des variations de sollicitation et de température ambiante au long du cycle, la température de pneumatique varie sans cesse sur le roulage. Il est donc conclu qu’en usage réel, le pneumatique est en permanence en transitoire thermique. Il existe bien un transitoire thermique pneumatique moyen, dont l’amplitude dépend du type de cycle (cycle autoroutier, cycle routier, cycle urbain). The pressure at the start is considered to be measured with an internal air temperature equal to the ambient temperature (therefore, the assembled assembly comprising the tire, wheel and cavity is in thermal equilibrium with the ambient temperature). In Figures 3 and 4, the simulation on realistic cycles shows that due to the variations in stress and ambient temperature throughout the cycle, the tire temperature varies constantly during rolling. It is therefore concluded that in real use, the tire is permanently in thermal transient. There is indeed an average tire thermal transient, the amplitude of which depends on the type of cycle (motorway cycle, road cycle, urban cycle).
Les paramètres suivants ont été retenus dans les simulations réalisées : The following parameters were retained in the simulations carried out:
Charge de pneumatique : 40% à 100% de la charge ETRTO, par pas de 5% ; Tire load: 40% to 100% of ETRTO load, in 5% steps;
Pression de début (« pression initiale ») : de 1,8 à 2,8 bar, par pas de 0,1 bar ; Starting pressure (“initial pressure”): from 1.8 to 2.8 bar, in steps of 0.1 bar;
Vitesse : de 30 à 150 km/h, par pas de 10 km/h ; et Température ambiante : de -10°C à +40°C, par pas de 10°C. Speed: from 30 to 150 km/h, in steps of 10 km/h; and Ambient temperature: from -10°C to +40°C, in steps of 10°C.
Chaque simulation a été réalisée en conditions constante (charge, vitesse, température, etc.). Le pneumatique est soumis à des conditions de gonflage et de charge recommandées telles que définies notamment par les normes européennes de la « European Tyre and Rim Technical Organization » (Organisation technique européenne du pneu et de la roue) ou « E.T.R.T.O » dans son « Standards Manual 2020 - Commercial Vehicle Tyres » (Manuel de normes 2020 - Pneus pour véhicules commerciaux). Les déformations en compression et en cisaillement des éléments en relief délimitant la sculpture conditionnent les pressions dans le contact avec le sol et donc l’usure. Each simulation was carried out under constant conditions (load, speed, temperature, etc.). The tire is subjected to recommended inflation and load conditions as defined in particular by the European standards of the “European Tyre and Rim Technical Organization” or “E.T.R.T.O” in its “Standards Manual 2020 - Commercial Vehicle Tyres”. The compression and shear deformations of the raised elements delimiting the tread determine the pressures in contact with the ground and therefore the wear.
Il est soumis qu’il existe un lien entre la température de l’air interne du pneumatique et la température stabilisée du pneumatique. Il est constaté que la température du pneumatique est généralement supérieure à la température de la jante à laquelle il est monté. En outre, la surface d’échange entre le pneumatique et l’air interne est beaucoup plus grande qu’entre l’air interne et la jante. It is submitted that there is a link between the internal air temperature of the tire and the stabilized temperature of the tire. It is found that the temperature of the tire is generally higher than the temperature of the rim at which it is mounted. In addition, the exchange surface between the tire and the internal air is much larger than between the internal air and the rim.
En construisant le modèle pour déterminer une température d’un pneumatique d’un ensemble monté à un véhicule identifié, les simulations tirent les enseignements suivants : By building the model to determine the temperature of a tire of an assembly mounted on an identified vehicle, the simulations draw the following lessons:
La température ambiante est indispensable dans le modèle. Ambient temperature is essential in the model.
Un modèle moyen sur les quatre (4) pneumatiques donne un résultat sensiblement identique aux modèles spécifiques à chaque pneumatique. An average model on the four (4) tires gives a result that is substantially identical to the models specific to each tire.
Les variables Fz, V, et deux variables parmi le triplet (Pi, Pf, Tair) semblent nécessaires. The variables Fz, V, and two variables from the triplet (Pi, Pf, Tair) seem necessary.
L’hypothèse faite dans les simulations est que la pression initiale correspond à une température d’air interne égale à la température ambiante. En reprenant la loi des gaz parfaits (PV=nRT), il apparait évident que la température ambiante et la température d’air interne stabilisée sont très corrélées à la pression initiale et à la pression finale stabilisée. The assumption made in the simulations is that the initial pressure corresponds to an internal air temperature equal to the ambient temperature. By taking the ideal gas law (PV=nRT), it appears obvious that the ambient temperature and the stabilized internal air temperature are very correlated with the initial pressure and the stabilized final pressure.
Le terme "pneumatique identifié" (dans le singulier ou le pluriel) est utilisé ici pour faire référence à un pneumatique qui est monté sur un véhicule identifié (étant un pneumatique encore en service sur le véhicule identifié). Le pneumatique identifié peut comprendre un ou plusieurs capteurs connus pour générer ou capturer des données, telles que les données correspondantes à un environnement opérationnel du véhicule identifié ou une partie de celui- ci. Les capteurs peuvent inclure un ensemble de capteurs pour fournir des données concernant les caractéristiques de fonctionnement du pneumatique identifié. Les capteurs peuvent inclure, par exemple, un ou des capteurs de vitesse, un ou des capteurs d'accélération, un ou des capteurs liés à la traction, un ou des capteurs liés au freinage, et/ou une combinaison de capteurs pour recueillir des données concernant un ou des aspects de la situation dynamique du pneumatique identifié. Les capteurs peuvent aussi fournir des données stockées concernant l’identification du pneumatique identifié (y compris, sans limitation, sa provenance de production, distribution et/ou stockage, sa date de production, son histoire de rechapage si applicable et sa position et son histoire de montage). The term "identified tire" (in the singular or plural) is used herein to refer to a tire that is mounted on an identified vehicle (being a tire still in service on the identified vehicle). The identified tire may include one or more sensors known to generate or capture data, such as data corresponding to an operational environment of the identified vehicle or a portion thereof. The sensors may include a set of sensors to provide data regarding the operating characteristics of the identified tire. The sensors may include, for example, speed sensor(s), acceleration sensor(s), traction-related sensor(s), braking-related sensor(s), and/or a combination of sensors to collect data regarding one or more aspects of the dynamic situation of the identified tire. The sensors may also provide stored data regarding the identification of the identified tire (including, without limitation, its source of production, distribution and/or storage, its production date, its retreading history if applicable and its mounting position and history).
Dans des modes de réalisation, les capteurs sont du type qui fournissent les mesures de la température et de la pression de l’ensemble monté. Ces capteurs peuvent être choisis parmi les capteurs du type TMS (ou « Tire Mounted Sensor ») placé sur la gomme intérieure du pneumatique identifié au droit du sommet de telle manière que le capteur soit sensiblement dans le plan médian du pneumatique. La charge subie par l’ensemble monté est appliquée à l’aide du vérin du banc de mesure où un moyeu dynamométrique mesure la force verticale Fz appliquée ainsi que les composantes longitudinale Fx et axiale Fy. La mesure s’effectue à effort imposé en pilotant la force verticale Fz appliquée. Une variation de couple autour de l’axe de rotation de l’ensemble monté est appliquée au centre roue de l’ensemble monté par l’intermédiaire du banc de mesure. Le couple appliqué est mesuré à l’aide du moyeu dynamométrique. De plus, la position de l’axe de rotation de l’ensemble monté par rapport au sol de roulage est mesurée ainsi que la vitesse de rotation du centre roue de l’ensemble monté au travers d’un codeur monté entre le stator et le rotor de l’axe de rotation du banc de mesure. Enfin, le défilement du sol est aussi piloté par la machine. In embodiments, the sensors are of the type that provide measurements of the temperature and pressure of the mounted assembly. These sensors can be chosen from TMS (or “Tire Mounted Sensor”) type sensors placed on the inner rubber of the tire identified at the crown in such a way that the sensor is substantially in the median plane of the tire. The load undergone by the mounted assembly is applied using the cylinder of the measuring bench where a dynamometric hub measures the vertical force Fz applied as well as the longitudinal Fx and axial Fy components. The measurement is carried out at imposed force by controlling the vertical force Fz applied. A variation in torque around the axis of rotation of the mounted assembly is applied to the wheel center of the mounted assembly via the measuring bench. The torque applied is measured using the dynamometric hub. In addition, the position of the rotation axis of the mounted assembly relative to the rolling ground is measured as well as the rotation speed of the wheel center of the mounted assembly through an encoder mounted between the stator and the rotor of the rotation axis of the measuring bench. Finally, the scrolling of the ground is also controlled by the machine.
Il faut que la détermination des divers paramètres de l’ensemble monté soit effectuée dans une durée courte correspondant au cycle de mesures. Tous les moyens de l’état de l’art respectant cette contrainte peuvent être employés. Ainsi les mesures de pression et de température seront classiquement obtenues par des capteurs directs ou indirects. A titre d’exemple, un capteur de pression en communication fluidique avec la cavité interne de l’ensemble monté est une mesure directe de la pression de gonflage. A titre d’exemple, un capteur de température du fluide contenu dans la cavité interne est une mesure indirecte de la température de l’ensemble monté (et en particulier de la sculpture du pneumatique). L’emploi d’un modèle thermique prenant en compte les échanges thermiques entre les divers composants (fluide interne, composants de l’ensemble monté et fluide externe) et selon les divers modes de transmission (rayonnement, convexion, conduction) est nécessaire. Bien entendu une mesure par l’intermédiaire d’un thermocouple implanté dans le pneumatique est une mesure plus directe de la température mais celle-ci est délicate à mettre en œuvre puisque cela nécessite une modification structurelle de l’enveloppe pneumatique. The determination of the various parameters of the mounted assembly must be carried out in a short time corresponding to the measurement cycle. All state-of-the-art means respecting this constraint can be used. Thus, the pressure and temperature measurements will be conventionally obtained by direct or indirect sensors. For example, a pressure sensor in fluid communication with the internal cavity of the mounted assembly is a direct measurement of the inflation pressure. For example, a temperature sensor of the fluid contained in the internal cavity is an indirect measurement of the temperature of the mounted assembly (and in particular of the tread pattern of the tire). The use of a thermal model taking into account the heat exchanges between the various components (internal fluid, components of the mounted assembly and external fluid) and according to the various transmission modes (radiation, convection, conduction) is necessary. Well heard a measurement by means of a thermocouple implanted in the tire is a more direct measurement of the temperature but this is delicate to implement since it requires a structural modification of the tire casing.
Dans des modes de réalisation, ces capteurs sont choisis parmi les capteurs packagés dans des systèmes électroniques fixés à l’ensemble monté (comme, par exemple, des TPMS (ou « Tire Pressure Monitoring System ») montés à la valve) ou des TMS fixés sur la paroi interne du pneumatique délimitant la cavité interne. In embodiments, these sensors are selected from sensors packaged in electronic systems attached to the mounted assembly (such as, for example, TPMS (or “Tire Pressure Monitoring System”) mounted to the valve) or TMS attached to the internal wall of the tire delimiting the internal cavity.
Des mesures plus directes au niveau de l’ensemble monté peuvent aussi être envisagées. Par exemple, la calibration d’un signal périodique au tour de roue permet d’extraire une dimension longitudinale, caractéristique du contact entre l’enveloppe pneumatique et le sol pour un ensemble monté donné. Dans ce cas, un capteur sensible à la déformation radiale et/ou longitudinale du pneumatique est envisagé (par exemple, un capteur du type accéléromètre ou élément piézoélectrique). L’utilisation d’abaques entre cette dimension caractéristique et la pression de gonflage permet de remonter à une évaluation de la charge subie par l’ensemble monté. Il est entendu que d’autres dispositifs équivalents peuvent aussi être employés. More direct measurements at the mounted assembly level can also be considered. For example, calibrating a periodic signal at the wheel revolution allows extracting a longitudinal dimension, characteristic of the contact between the tire casing and the ground for a given mounted assembly. In this case, a sensor sensitive to the radial and/or longitudinal deformation of the tire is considered (for example, an accelerometer or piezoelectric element type sensor). The use of charts between this characteristic dimension and the inflation pressure allows an assessment of the load undergone by the mounted assembly to be made. It is understood that other equivalent devices can also be used.
Une autre caractéristique évaluée dans la détermination de la rigidité de pseudo-glissement Kx est le taux de glissement G% de l’ensemble monté au centre roue. Cette grandeur peut être estimée directement par les données fournies par les systèmes électroniques embarqués sur le véhicule (par exemple, le système ABS). Il peut aussi être évalué au travers de trois paramètres élémentaires qui sont la vitesse de rotation de l’ensemble monté au centre roue, le rayon de roulement de l’ensemble monté et la vitesse d’avancement du véhicule. Another characteristic evaluated in the determination of the pseudo-slip stiffness Kx is the slip rate G% of the wheel center mounted assembly. This quantity can be estimated directly by the data provided by the electronic systems on board the vehicle (for example, the ABS system). It can also be evaluated through three elementary parameters which are the rotation speed of the wheel center mounted assembly, the rolling radius of the mounted assembly and the forward speed of the vehicle.
La vitesse de rotation peut être simplement obtenue par un codeur tour de roue couplé à une horloge. Le rayon de roulement de l’ensemble monté, qui est peu sensible à l’usure, est obtenu à l’aide de la distance parcourue par le véhicule et du nombre de tours effectués par l’ensemble monté pour parcourir cette distance. Enfin, la vitesse d’avancement du véhicule est obtenue par l’intermédiaire d’un dispositif de mesure haute fréquence pour avoir une précision suffisante (par exemple, un dispositif du type RT 3000). The rotation speed can be simply obtained by a wheel revolution encoder coupled to a clock. The rolling radius of the mounted assembly, which is not very sensitive to wear, is obtained using the distance traveled by the vehicle and the number of revolutions made by the mounted assembly to cover this distance. Finally, the forward speed of the vehicle is obtained by means of a high-frequency measuring device to have sufficient precision (for example, a device of the RT 3000 type).
Enfin, l’usure globale du pneumatique est évaluée en temps réel par la détermination quasi simultanée des paramètres de l’ensemble monté, que sont les conditions d’usage, influençant la rigidité de pseudo-glissement Kx de l’ensemble monté et des paramètres d’état de l’ensemble monté et en particulier du pneumatique qui ont été déterminés sur une durée éventuellement plus longue. En particulier il est nécessaire de prendre en compte l’influence de la nature du sol au travers d’un indicateur (i.e., la fonction de passage P). Finally, the overall wear of the tire is assessed in real time by the quasi-simultaneous determination of the parameters of the mounted assembly, which are the conditions of use, influencing the pseudo-slip rigidity Kx of the mounted assembly and the state parameters of the mounted assembly and in particular of the tire which have been determined over a period of time. possibly longer. In particular, it is necessary to take into account the influence of the nature of the soil through an indicator (i.e., the passage function P).
Pour mettre en œuvre le procédé de l’invention par moyen d’ordinateur, un système est fourni qui comprend au moins un réseau de communication (ou « réseau ») qui gère les données entrantes au système des sources variées (par exemple, à partir d’au moins un dispositif du type TMS ou du type TPMS). Le réseau de communication incorpore un ou des serveurs de communication (ou « serveurs ») comprenant chacun un ou des processeurs connectés de manière opérationnelle à une mémoire. La mémoire est configurée pour stocker une application d'analyse des données représentatives des caractéristiques de fonctionnement du pneumatique identifié. Le ou les processeurs comprennent un module d’exécution d’application d’analyse dont le ou les processeurs sont capables d'exécuter des instructions programmées stockées dans la mémoire pour réaliser les étapes du procédé d’estimation 100. Les données entrantes au système réalisant le procédé d’estimation peuvent inclure l’information générale concernant le pneumatique identifié. L’information générale comprend les données stockées concernant l’identification du pneumatique identifié (y compris, sans limitation, sa provenance de production, sa distribution et/ou son stockage, sa date de production, son histoire de rechapage si applicable et sa position et son histoire de montage). Les données correspondantes d’un pneumatique identifié pourraient être gérées par une entité qui gère l’utilisation d’un ou des véhicules auxquels un pneumatique du même type est monté (par exemple, une telle entité peut comprendre une ou des personnes et/ou une ou des compagnies) et/ou le fabricant de tels pneumatiques. To implement the method of the invention by computer means, a system is provided that includes at least one communication network (or "network") that manages data entering the system from various sources (for example, from at least one device of the TMS type or of the TPMS type). The communication network incorporates one or more communication servers (or "servers") each comprising one or more processors operatively connected to a memory. The memory is configured to store an analysis application of data representative of the operating characteristics of the identified tire. The one or more processors include an analysis application execution module whose one or more processors are capable of executing programmed instructions stored in the memory to perform the steps of the estimation method 100. The data entering the system performing the estimation method may include general information concerning the identified tire. General information includes stored data relating to the identification of the identified tyre (including, without limitation, its production origin, distribution and/or storage, production date, retreading history if applicable and its mounting position and history). The corresponding data of an identified tyre could be managed by an entity that manages the use of a vehicle or vehicles to which a tyre of the same type is mounted (for example, such an entity may include a person or persons and/or a company or companies) and/or the manufacturer of such tyres.
Le terme « processeur » (ou, alternativement, le terme "circuit logique programmable") désigne un ou plusieurs dispositifs capables de traiter et d'analyser des données et comprenant un ou plusieurs logiciels pour leur traitement (par exemple, un ou plusieurs circuits intégrés connus par l’homme de métier comme étant inclus dans un ordinateur, un ou plusieurs contrôleurs, un ou plusieurs microcontrôleurs, un ou plusieurs micro-ordinateurs, un ou plusieurs automates programmables (ou « PLC »), un ou plusieurs circuits intégrés spécifiques à une application, un ou plusieurs réseaux de neurones, et/ou un ou plusieurs autres circuits programmables équivalents connus). Le processeur comprend un ou des logiciels pour le traitement des données capturées par le système qui réalise le procédé d’estimation ainsi qu'un ou des logiciels pour l'identification et la localisation des variances et l’identification de leurs sources pour les corriger. Dans le système qui réalise le procédé de l’invention, la mémoire peut comprendre à la fois des dispositifs de mémoire volatiles et non volatiles. La mémoire non volatile peut comprendre des mémoires à l'état solide, telles que la mémoire flash NAND, la mémoire « vive » (ou « keep-alive memory » ou « KAM ») pour sauvegarder des variables diverses de fonctionnement pendant que le processeur est hors tension, des supports de stockage magnétiques et optiques, ou tout autre dispositif de stockage de données approprié qui conserve les données lorsque le système (et/ou une installation incorporant le système) est désactivé ou perd son alimentation électrique. La mémoire volatile peut comprendre une mémoire statique et dynamique RAM qui stocke des instructions de programme et des données, y compris une application d'apprentissage. The term "processor" (or, alternatively, the term "programmable logic circuit") refers to one or more devices capable of processing and analyzing data and including one or more software programs for processing them (e.g., one or more integrated circuits known to those skilled in the art as being included in a computer, one or more controllers, one or more microcontrollers, one or more microcomputers, one or more programmable logic controllers (or "PLCs"), one or more application-specific integrated circuits, one or more neural networks, and/or one or more other known equivalent programmable circuits). The processor includes one or more software programs for processing the data captured by the system that performs the estimation process as well as one or more software programs for identifying and locating variances and identifying their sources in order to correct them. In the system that performs the method of the invention, the memory may include both volatile and non-volatile memory devices. The non-volatile memory may include solid state memories, such as NAND flash memory, "keep-alive memory" (or "KAM") for saving various operating variables while the processor is powered off, magnetic and optical storage media, or any other suitable data storage device that retains data when the system (and/or an installation incorporating the system) is turned off or loses power. The volatile memory may include static and dynamic RAM that stores program instructions and data, including a learning application.
Le processeur peut également se référer à une référence (par exemple, un tableau de taille de pneumatiques variés) pour effectuer une détermination finale d’un paramètre ou des paramètres du pneumatique identifié. La référence peut inclure des paramètres de pneumatiques connus correspondant à une pluralité de pneumatiques connus disponibles dans le commerce. La référence de pneumatiques peut inclure des mesures correspondant à une pluralité de pneumatiques disponibles dans le commerce. A titre d’exemple, pour un pneumatique d’une taille 225/50R17, le numéro « 225 » identifie la section transversale du pneumatique en millimètres, le numéro « 50 » indique le rapport d'aspect du flanc, et la mesure « R17 » représente le diamètre de la jante en pouces (étant environ 43,18 centimètres). En se référant encore aux figures, et particulièrement à la Figure 2, une description détaillée est donnée à titre d’exemple des modes de réalisation du procédé d’estimation 100 de l’invention. Le procédé d’estimation est mis en œuvre par au moins un processeur d’un système qui réalise le procédé d’estimation 100. The processor may also refer to a reference (e.g., a table of various tire sizes) to make a final determination of a parameter or parameters of the identified tire. The reference may include known tire parameters corresponding to a plurality of known commercially available tires. The tire reference may include measurements corresponding to a plurality of commercially available tires. For example, for a tire of size 225/50R17, the number "225" identifies the tire cross-section in millimeters, the number "50" indicates the sidewall aspect ratio, and the measurement "R17" represents the rim diameter in inches (being approximately 43.18 centimeters). Referring further to the figures, and particularly to Figure 2, a detailed description is provided as an example of embodiments of the estimation method 100 of the invention. The estimation method is implemented by at least one processor of a system that performs the estimation method 100.
Tel qu'utilisé ici, le terme “procédé” ou “processus” peut comprendre une ou plusieurs étapes effectuées par au moins un système informatique comportant un ou des processeurs pour exécuter des instructions qui effectuent les étapes. Sauf indication contraire, toute séquence d'étapes est donnée à titre d’exemple et ne limite pas les procédés décrits à une quelconque séquence particulière. As used herein, the term “method” or “process” may include one or more steps performed by at least one computer system having one or more processors to execute instructions that perform the steps. Unless otherwise indicated, any sequence of steps is exemplary and does not limit the methods described to any particular sequence.
En lançant le procédé de l’invention, le procédé d’estimation 100 comprend une étape d’identification 102 de l’ensemble monté comprenant le pneumatique identifié. Cette étape peut être faite par l’intermédiaire de l’affectation de l’identifiant des composants de l’ensemble monté associés au véhicule dans une base de données. Pendant cette étape, l’identification de l’ensemble monté permet de définir une hauteur de sculpture caractéristique (comme, par exemple, la hauteur de sculpture à l’état neuf et la hauteur de sculpture fin de vie du pneumatique). By launching the method of the invention, the estimation method 100 comprises a step of identifying 102 the mounted assembly comprising the identified tire. This step can be done by assigning the identifier of the components of the mounted assembly associated with the vehicle in a database. During this step, the identification of the assembled assembly makes it possible to define a characteristic tread height (such as, for example, the tread height when new and the tread height at the end of the tire's life).
Le procédé d’estimation 100 comprend en outre une étape de choisir 104 une fonction de passage P dans une liste des fonctions de passage P potentielles qui soit représentative de la nature médiane des portions de route que rencontrera le véhicule. L’identification de l’ensemble monté réalisée pendant l’étape 102 permet de connaître la rigidité de la bande de roulement du pneumatique, ce qui permet d’estimer une ou quelques fonctions de passage P associées chacune à une portion de route caractérisée par une macrorugosité parmi une pluralité possible de fonctions de passage. The estimation method 100 further comprises a step of choosing 104 a passage function P from a list of potential passage functions P that is representative of the median nature of the road portions that the vehicle will encounter. The identification of the mounted assembly carried out during step 102 makes it possible to know the rigidity of the tread of the tire, which makes it possible to estimate one or a few passage functions P each associated with a road portion characterized by a macroroughness from a possible plurality of passage functions.
Le procédé d’estimation 100 comprend en outre une étape de choisir 106 la fonction de transfert F qui lie la rigidité de pseudo-glissement Kx à la hauteur de sculpture h. L’identification de l’ensemble monté réalisée pendant l’étape 102 permet aussi de choisir la fonction de transfert F de l’ensemble monté correspondant dont les paramètres influents sont représentés par la charge Z, la pression , la température T et la hauteur de sculpture h. The estimation method 100 further comprises a step of choosing 106 the transfer function F which links the pseudo-sliding rigidity Kx to the tread height h. The identification of the mounted assembly carried out during step 102 also makes it possible to choose the transfer function F of the corresponding mounted assembly whose influential parameters are represented by the load Z, the pressure, the temperature T and the tread height h.
Le procédé d’estimation 100 comprend en outre une étape de renseignement 108 de l’état de vieillissement du pneumatique identifié. Celle-ci emploie l’identification de l’ensemble monté (réalisée pendant l’étape d’identification 102) afin de connaître l’historique de l’utilisation du pneumatique identifié. Cet historique peut être renseigné au travers de l’interrogation d’une ou des bases de données (soit externes soit présentes sur le véhicule soit présentes sur le ou les serveurs du système qui réalise le procédé d’estimation 100). Si de l’état de vieillissement du pneumatique identifié ne concerne que l’âge du produit ou du nombre total de cycles effectués ou de kilomètres parcourus, l’information peut être présente sur l’ensemble monté au travers d’un dispositif électronique (par exemple, un dispositif du type TMS ou TPMS). Cette étape 108 a lieu au cours d’un cycle d’état comprenant le cycle de mesures permettant l’évaluation de l’épaisseur moyenne du pneumatique. The estimation method 100 further comprises a step 108 of providing information on the aging status of the identified tire. This uses the identification of the mounted assembly (performed during the identification step 102) in order to know the history of the use of the identified tire. This history can be provided by querying one or more databases (either external or present on the vehicle or present on the server(s) of the system that performs the estimation method 100). If the aging status of the identified tire only concerns the age of the product or the total number of cycles performed or kilometers traveled, the information can be present on the mounted assembly through an electronic device (for example, a device of the TMS or TPMS type). This step 108 takes place during a status cycle comprising the measurement cycle allowing the evaluation of the average thickness of the tire.
Le procédé d’estimation 100 comprend en outre une étape d’acquisition 110 des efforts Fx mesurés au centre roue de l’ensemble monté et les taux de glissement G% associés. Cette étape est réalisée lors d’un roulage en ligne droite sur une route sèche comprenant des phases d’accélération et de décélération. A défaut des efforts directs Fx au centre roue, l’accès à des caractéristiques du véhicule identifié permet une estimation des efforts Fx au centre roue (comme, par exemple, le couple appliqué au centre roue autour de l’axe naturel de rotation de l’ensemble monté lors des phases d’accélération ou de décélération). The estimation method 100 further comprises a step 110 of acquiring the forces Fx measured at the wheel center of the mounted assembly and the associated slip rates G%. This step is carried out during straight-line driving on a dry road comprising acceleration and deceleration phases. In the absence of direct forces Fx at the wheel center, access to characteristics of the identified vehicle allows an estimation of the forces Fx at the wheel center. (such as, for example, the torque applied to the wheel center around the natural axis of rotation of the mounted assembly during acceleration or deceleration phases).
Le procédé d’estimation 100 comprend en outre une étape d’acquisition 112 des paramètres d’usage de l’ensemble monté. Ces paramètres acquis peuvent comprendre, sans limitation, la pression P de gonflage, la température T du pneumatique de l’ensemble monté et la charge Z appliquée (ou les caractéristiques du véhicule identifié permettant l’obtention de la charge Z, comprenant, sans limitation, sa masse statique, l’état de remplissage du réservoir de carburant et l’indication du nombre de ceintures de sécurité bouclées). Cette étape 112 doit être effectuée juste avant, pendant ou après le roulage en ligne droite effectué pendant l’étape 110 précédente. The estimation method 100 further comprises a step 112 of acquiring the usage parameters of the mounted assembly. These acquired parameters may include, without limitation, the inflation pressure P, the temperature T of the tire of the mounted assembly and the load Z applied (or the characteristics of the identified vehicle allowing the load Z to be obtained, including, without limitation, its static mass, the filling state of the fuel tank and the indication of the number of seat belts fastened). This step 112 must be carried out just before, during or after the straight-line driving carried out during the previous step 110.
Dans un mode de réalisation du procédé d’estimation 100, l’étape d’acquisition 112 des paramètres d’usage de l’ensemble monté comprend les étapes suivantes : une étape de détermination d’une charge subie par l’ensemble monté en condition de roulage ; une étape de détermination d’une température de l’ensemble monté en condition de roulage ; et une étape de détermination d’une pression de gonflage de la cavité interne de l’ensemble monté en condition de roulage. In one embodiment of the estimation method 100, the step 112 of acquiring the usage parameters of the mounted assembly comprises the following steps: a step of determining a load undergone by the mounted assembly in rolling conditions; a step of determining a temperature of the mounted assembly in rolling conditions; and a step of determining an inflation pressure of the internal cavity of the mounted assembly in rolling conditions.
Dans ce mode de réalisation, la température est déterminée selon un modèle mathématique du type : In this embodiment, the temperature is determined according to a mathematical model of the type:
Tpneu = 0.985 * P p fTamb f^ * (Tamb f) + 6.25 T tire = 0.985 * P p fTamb f ^ * (T amb f ) + 6.25
^Tamb i dont Tamb i représente la température initiale en Kelvin, et PfTamb f et PiTamb t représentent les pressions respectives en fin et en début d’un trajet prédéterminé du pneumatique identifié. Le procédé d’estimation 100 comprend en outre une étape de trace 114 d’un nuage de points associé au doublet de valeurs (Fx, g%). Cette étape est réalisée à partir des efforts Fx mesurés ou évalués et des taux de glissement g% associés lors du roulage sur la portion de route sèche. Pendant cette étape, on retient de ce nuage de points que l’ensemble des points pour lesquels le pneumatique ne glisse pas sur la portion de route. Enfin on identifie la droite de régression linéaire de l’ensemble des points retenus. La pente de cette droite de régression correspond à l’estimation d’une première rigidité de pseudo-glissement Kx sur sol réel correspondant à la portion de route sèche. Il est entendu que cette étape peut être faite entre deux cycles de mesures. ^Tamb i of which Tamb i represents the initial temperature in Kelvin, and Pf Tamb f and Pi Tamb t represent the respective pressures at the end and beginning of a predetermined path of the identified tire. The estimation method 100 further comprises a step of tracing 114 a point cloud associated with the doublet of values (Fx, g%). This step is carried out from the measured or evaluated Fx forces and the associated g% slip rates when driving on the dry road portion. During this step, only the set of points for which the tire does not slip on the road portion are retained from this point cloud. Finally, the regression line is identified linear of all the points retained. The slope of this regression line corresponds to the estimation of a first pseudo-slip rigidity Kx on real ground corresponding to the portion of dry road. It is understood that this step can be done between two measurement cycles.
Le procédé d’estimation 100 comprend en outre une étape d’estimation 116 d’une deuxième rigidité de pseudo-glissement Kx en alimentant la fonction de transfert F obtenue pendant l’étape 104 par les paramètres d’usage mesurés pendant l’étape 112 (par exemple, les conditions de référence Z, P et T) et la hauteur de sculpture h obtenue pendant l’étape 102. En fonction de la sensibilité des caractéristiques de l’ensemble monté au vieillissement, cette étape peut aussi être couplée à l’étape 108 dans laquelle une évaluation du vieillissement de l’ensemble monté est effectuée. The estimation method 100 further comprises a step 116 of estimating a second pseudo-sliding stiffness Kx by feeding the transfer function F obtained during step 104 with the usage parameters measured during step 112 (for example, the reference conditions Z, P and T) and the tread height h obtained during step 102. Depending on the sensitivity of the characteristics of the mounted assembly to aging, this step can also be coupled with step 108 in which an evaluation of the aging of the mounted assembly is carried out.
Le procédé d’estimation 100 comprend en outre une étape d’évaluation 118 de la hauteur moyenne de sculpture et par voie de conséquence de l’usure globale du pneumatique identifié en comparant cette hauteur moyenne évaluée avec les hauteurs spécifiques du pneumatique (par exemple, la hauteur de sculpture à l’état neuf et à la fin de vie du pneumatique). Pour cela, une relation liant les résultats des étapes 104, 110 et 112 est appliquée dont le résultat est la hauteur moyenne h associée au cycle d’état du pneumatique identifié. Dans le cas où la deuxième rigidité de pseudo-glissement Kx (obtenue pendant l’étape 116) est définie à l’aide de la fonction de transfert F (obtenue pendant l’étape 106). Comme présenté ci-dessus, cette fonction de transfert est le produit de fonctions puissances de paramètres influents indépendants. Ainsi, la hauteur de sculpture h peut être isolée de cette fonction de transfert F. On fait l’hypothèse ici que la fonction de passage P est constante avec la hauteur moyenne de sculpture. The estimation method 100 further comprises a step 118 of evaluating the average tread height and consequently the overall wear of the identified tire by comparing this average height evaluated with the specific heights of the tire (for example, the tread height when new and at the end of life of the tire). For this, a relationship linking the results of steps 104, 110 and 112 is applied, the result of which is the average height h associated with the state cycle of the identified tire. In the case where the second pseudo-slip stiffness Kx (obtained during step 116) is defined using the transfer function F (obtained during step 106). As presented above, this transfer function is the product of power functions of independent influential parameters. Thus, the tread height h can be isolated from this transfer function F. It is assumed here that the transition function P is constant with the average tread height.
Le procédé d’estimation 100 comprend en outre une étape d’acquisition 120 de la variation AU d’un paramètre U lié à l’utilisation du pneumatique identifié entre deux acquisitions de la hauteur moyenne de sculpture. Le paramètre U peut être par exemple, le nombre de cycles de rotation autour de l’axe naturel de rotation ou le nombre de kilomètres parcourus par la bande de roulement ou le temps d’utilisation du pneumatique identifié. Les deux acquisitions (hl, h2) de la hauteur moyenne de sculpture peuvent être, par exemple, deux évaluations effectuées par le procédé correspondant à deux états d’usure du pneumatique identifié ou une évaluation de la hauteur moyenne de sculpture combinée avec l’état neuf du pneumatique identifié ou une mesure de la hauteur moyenne du pneumatique identifié par un moyen de mesure externe. The estimation method 100 further comprises a step 120 of acquiring the variation AU of a parameter U linked to the use of the identified tire between two acquisitions of the average tread height. The parameter U may be, for example, the number of rotation cycles around the natural axis of rotation or the number of kilometers traveled by the tread or the time of use of the identified tire. The two acquisitions (hl, h2) of the average tread height may be, for example, two evaluations carried out by the method corresponding to two states of wear of the identified tire or an evaluation of the average tread height combined with the new state of the tire. identified or a measurement of the average height of the tire identified by an external measuring means.
Le procédé d’estimation 100 comprend en outre une étape d’évaluation 122 de la vitesse d’usure du pneumatique identifié. Cette étape comprend l’évaluation de la bande de roulement au niveau d’un point d’acquisition de la hauteur moyenne de sculpture du pneumatique identifié. Pour cela, il faut avoir à la fois la variation AU du paramètre U lié à l’utilisation du pneumatique identifié (obtenue pendant l’étape 120 précédente) et la variation de la hauteur moyenne Ah correspondante. La variation Ah représente la différence entre les deux obtentions (hl, h2) ayant servi de points de référence à la variation AU pendant l’étape 120 précédente. Le rapport de la variation de la hauteur moyenne Ah sur la variation du paramètre lié à l’utilisation du pneumatique AU définit la vitesse d’usure de la hauteur moyenne de sculpture selon le paramètre U. The estimation method 100 further comprises a step 122 of evaluating the wear rate of the identified tire. This step comprises evaluating the tread at a point of acquisition of the average tread height of the identified tire. To do this, it is necessary to have both the variation AU of the parameter U linked to the use of the identified tire (obtained during the previous step 120) and the variation of the corresponding average height Ah. The variation Ah represents the difference between the two obtained values (hl, h2) having served as reference points for the variation AU during the previous step 120. The ratio of the variation of the average height Ah to the variation of the parameter linked to the use of the tire AU defines the wear rate of the average tread height according to the parameter U.
Le procédé d’estimation 100 comprend une dernière étape d’évaluation 124 de durée de vie restante du pneumatique identifié. Cette étape consiste à évaluer la prédiction fin de vie selon le paramètre U lié à l’utilisation du pneumatique identifié. Celle-ci est obtenue en combinant les résultats de l’étape d’identification 102, l’étape d’évaluation 118 de la hauteur moyenne de sculpture, et l’étape d’évaluation 122 de la vitesse d’usure du pneumatique identifié. The estimation method 100 comprises a final evaluation step 124 of the remaining service life of the identified tire. This step consists in evaluating the end-of-life prediction according to the parameter U linked to the use of the identified tire. This is obtained by combining the results of the identification step 102, the evaluation step 118 of the average tread height, and the evaluation step 122 of the wear rate of the identified tire.
Le procédé d’estimation 100 de l’invention peut être fait par la commande du PLC et peut inclure des préprogrammations des informations de gestion. Par exemple, un réglage du procédé peut être associé avec les paramètres du pneumatique identifié, les paramètres de l’ensemble monté incorporant le pneumatique identifié et/ou les propriétés des véhicules auxquels le pneumatique identifié est destiné d’être monté. Le système réalisant le procédé d’estimation 100 de l’invention (et/ou une installation incorporant ce système) peut facilement répéter une ou plusieurs étapes du procédé d’estimation 100 dans un ordre prédéterminé. The estimation method 100 of the invention can be done by the control of the PLC and can include preprogramming of the management information. For example, a setting of the method can be associated with the parameters of the identified tire, the parameters of the mounted assembly incorporating the identified tire and/or the properties of the vehicles to which the identified tire is intended to be mounted. The system carrying out the estimation method 100 of the invention (and/or an installation incorporating this system) can easily repeat one or more steps of the estimation method 100 in a predetermined order.
Le système réalisant le procédé d’estimation 100 de l’invention (et/ou une installation incorporant ce système) peut inclure des préprogrammations des informations de gestion. Par exemple, un réglage de procédé peut être associé avec les paramètres des véhicules typiques dans lesquels le système fonctionne. Dans des modes de réalisation de l’invention, le système réalisant le procédé d’estimation 100 de l’invention (et/ou une installation incorporant ce système) peut recevoir des commandes vocales ou d'autres données audio représentant, par exemple, une démarche ou un arrêt du procédé. Une réponse générée peut être représentée de manière audible, visuelle, tactile (par exemple, en utilisant une interface haptique) et/ou de manière virtuelle et/ou augmentée. Cette réponse, associée avec les données correspondantes, peut être enregistrée dans un réseau neuronal. The system performing the estimation method 100 of the invention (and/or an installation incorporating this system) may include preprogramming of management information. For example, a process setting may be associated with the parameters of typical vehicles in which the system operates. In embodiments of the invention, the system performing the estimation method 100 of the invention (and/or an installation incorporating this system) may receive voice commands or other audio data representing, for example, a step or a stop of the process. A generated response may be represented by audibly, visually, tactilely (e.g. using a haptic interface) and/or virtually and/or augmentedly. This response, together with the corresponding data, can be recorded in a neural network.
Pour toutes les réalisations du système, un système de surveillance pourrait être mis en place. Au moins une partie du système de surveillance peut être fournie dans un dispositif portable tel qu'un dispositif de réseau mobile (par exemple, un téléphone mobile, un ordinateur portable, un ou des dispositifs portables connectés au réseau (y compris des dispositifs « réalité augmentée » et/ou « réalité virtuelle »), des vêtements portables connectés au réseau et/ou toutes combinaisons et/ou tous équivalents). For all embodiments of the system, a monitoring system could be implemented. At least part of the monitoring system may be provided in a portable device such as a mobile network device (e.g., a mobile phone, a laptop, one or more network-connected wearable devices (including "augmented reality" and/or "virtual reality" devices), network-connected wearables, and/or any combinations and/or equivalents).
Dans un mode de réalisation, le procédé d’estimation 100 de l’invention peut comprendre une étape d'entraînement d’un système pour reconnaître des valeurs représentatives des hauteurs de sculpture (par exemple, des valeurs du diamètre interne et du diamètre externe du pneumatique identifié dans l’état neuf) et pour faire une comparaison avec des valeurs ciblés (par exemple, les valeurs de hauteurs de sculpture associées aux durées de vie correspondantes connues). Chaque étape de l’entraînement peut inclure une classification générée par moyens d’auto-apprentissage. Cette classification peut inclure, sans limitation, les paramètres des pneumatiques montés, les configurations des véhicules, les durées de vie attendues pour un pneumatique particulier, et les valeurs attendues à la fin d’un procédé d’estimation en progrès. In one embodiment, the estimation method 100 of the invention may comprise a step of training a system to recognize values representative of the tread heights (for example, values of the internal diameter and the external diameter of the identified tire in the new condition) and to make a comparison with targeted values (for example, the tread height values associated with the known corresponding service lives). Each step of the training may include a classification generated by self-learning means. This classification may include, without limitation, the parameters of the mounted tires, the vehicle configurations, the expected service lives for a particular tire, and the expected values at the end of an ongoing estimation method.
Il est entendu que plusieurs méthodes d’apprentissage distinctes sont possibles, y compris l’apprentissage supervisé (dans lequel l’algorithme s’entraîne sur un ensemble de données étiquetées et se modifie jusqu’à être capable d’obtenir le résultat souhaité), l’apprentissage non-supervisé ou semi -supervisé (dans lequel les données ne sont pas étiquetées pour que le réseau puisse s’adapter pour augmenter la précision de l’algorithme), l’apprentissage renforcé (dans lequel l’algorithme est renforcé pour les résultats positifs et sanctionné pour les résultats négatifs) et l’apprentissage actif (l’algorithme demande au fur et à mesure des exemples et labels pour affiner sa prédiction)(voir https://www.lebigdata.fr/reseau-de- neurones-artificiels-definition). It is understood that several distinct learning methods are possible, including supervised learning (in which the algorithm trains on a set of labeled data and modifies itself until it is able to obtain the desired result), unsupervised or semi-supervised learning (in which the data is not labeled so that the network can adapt to increase the accuracy of the algorithm), reinforcement learning (in which the algorithm is reinforced for positive results and punished for negative results) and active learning (in which the algorithm gradually asks for examples and labels to refine its prediction) (see https://www.lebigdata.fr/reseau-de-neurons-artificiels-definition).
Les termes « au moins un(e) » et « un(e) ou plusieurs » sont utilisés de manière interchangeable. Les gammes qui sont présentées comme se situant « entre a et b » englobent les valeurs « a » et « b ». The terms "at least one" and "one or more" are used interchangeably. Ranges that are presented as being "between a and b" encompass the values "a" and "b".
Bien que des modes de réalisation particuliers de l’appareil révélé aient été illustrés et décrits, on comprendra que divers changements, additions et modifications peuvent être pratiqués sans s’écarter de l’esprit ni de la portée du présent exposé. Par conséquent, aucune limitation ne devrait être imposée sur la portée de l’invention décrite à l’exception de celles exposées dans les revendications annexées. Although particular embodiments of the disclosed apparatus have been illustrated and described, It will be understood that various changes, additions and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the present disclosure. Accordingly, no limitations should be imposed on the scope of the invention described except as set forth in the appended claims.
Claims
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2306002A FR3149972B1 (en) | 2023-06-13 | 2023-06-13 | Method for estimating the tread height of a tire mounted on a vehicle |
| FRFR2306002 | 2023-06-13 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2024256362A1 true WO2024256362A1 (en) | 2024-12-19 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/EP2024/066016 Pending WO2024256362A1 (en) | 2023-06-13 | 2024-06-11 | Method for estimating the tread depth of a tyre fitted to a vehicle |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3149972B1 (en) |
| WO (1) | WO2024256362A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN119830145A (en) * | 2025-03-14 | 2025-04-15 | 中环洁集团股份有限公司 | Tire selection method and device for sanitation work vehicle |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR3149972A1 (en) | 2024-12-20 |
| FR3149972B1 (en) | 2025-05-23 |
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