FR3085773A1

FR3085773A1 - METHOD FOR DESIGNING A MOTOR VEHICLE COMPONENT SUCH AS A CLUTCH

Info

Publication number: FR3085773A1
Application number: FR1857996A
Authority: FR
Inventors: Anthony Dumay
Original assignee: PSA Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2018-09-06
Filing date: 2018-09-06
Publication date: 2020-03-13

Abstract

L'invention se rapporte à un procédé de conception d'un composant de véhicule automobile de type embrayage, le procédé comportant les étapes suivantes : - acquisition (32), pour chaque véhicule mis en circulation par le constructeur automobile, de données d'utilisation relatives à l'embrayage équipant le véhicule ; - transmission (36) des données d'utilisation collectées à un serveur distant ; - stockage (38) desdites données d'utilisation sur le serveur distant, le serveur distant contenant l'ensemble des données d'utilisation collectées pour l'ensemble des véhicules ; - analyse (40) de l'ensemble de ces données afin de déterminer les sollicitations les plus sévères susceptibles d'être appliquées à l'embrayage d'un véhicule, afin de concevoir un embrayage apte à endurer lesdites sollicitations.The invention relates to a method of designing a component of a motor vehicle of the clutch type, the method comprising the following steps: - acquisition (32), for each vehicle put into circulation by the automobile manufacturer, of usage data relating to the clutch fitted to the vehicle; - transmission (36) of the usage data collected to a remote server; - Storage (38) of said usage data on the remote server, the remote server containing all of the usage data collected for all of the vehicles; - Analysis (40) of all of these data in order to determine the most severe stresses liable to be applied to the clutch of a vehicle, in order to design a clutch capable of enduring said stresses.

Description

Procédé de conception d’un composant de véhicule automobile tel qu’un embrayageMethod for designing a motor vehicle component such as a clutch

L’invention se rapporte au domaine de la conception et du dimensionnement de composants de véhicules automobiles, et plus particulièrement d’un composant de type embrayage.The invention relates to the field of design and dimensioning of motor vehicle components, and more particularly of a clutch type component.

Lors de la conception et du dimensionnement d’un composant de véhicule automobile tel qu’un embrayage, il est nécessaire d’avoir la plus grande quantité de données possibles sur l’utilisation qui sera faite du véhicule, en fonction du pays où il sera commercialisé, des différents types de conduite des utilisateurs, etc. Plus ces données seront statistiquement représentatives, plus les constructeurs automobiles seront en mesure de concevoir et dimensionner ce composant au plus juste, notamment en tenant compte des conditions d’utilisation les plus sévères susceptibles d’être rencontrées.When designing and dimensioning a motor vehicle component such as a clutch, it is necessary to have as much data as possible on the use to be made of the vehicle, depending on the country where it will be marketed, different types of user behavior, etc. The more statistically representative this data, the more able the car manufacturers will be to design and size this component as accurately as possible, in particular taking into account the most severe conditions of use likely to be encountered.

On connaît aujourd’hui des procédés de collecte de données d’utilisation qui consistent à utiliser une flotte de véhicules dédiée afin d’enregistrer les mesures en continu (ou à intervalles très courts) d’un certain nombre de paramètres, comme par exemple le régime moteur et le degré d’enfoncement de la commande d’embrayage, le couple transmis par l’embrayage, etc. L’acquisition et l’analyse de ces données permet de connaître les habitudes du conducteur du véhicule analysé, son type de trajet le plus fréquent, sa façon de conduire, et les conditions de sollicitation de l’embrayage.Today, methods of collecting usage data are known which consist in using a dedicated fleet of vehicles in order to record the measurements continuously (or at very short intervals) of a certain number of parameters, such as for example the engine speed and the degree of depression of the clutch control, the torque transmitted by the clutch, etc. The acquisition and analysis of this data makes it possible to know the habits of the driver of the analyzed vehicle, his most frequent type of journey, his driving style, and the conditions of clutch engagement.

L’analyse des données recueillies sur l’ensemble des véhicules de la flotte dédiée à la collecte de données permet de définir des profils clients types, en fonction de l’utilisation de l’embrayage. Les données relatives à ces profils clients, en nombre limité puisque dépendant du nombre de véhicules analysés (généralement compris entre 500 et 5000 véhicules), sont ensuite traitées statistiquement en utilisant une méthode d’extrapolation pour obtenir une image de l’utilisation de l’embrayage par l’ensemble de la population des clients.Analysis of the data collected on all the vehicles in the fleet dedicated to data collection makes it possible to define typical customer profiles, depending on the use of the clutch. The data relating to these customer profiles, in limited number since depending on the number of vehicles analyzed (generally between 500 and 5000 vehicles), are then statistically processed using an extrapolation method to obtain an image of the use of the clutch by the entire customer population.

Ces procédés de collecte présentent plusieurs inconvénients.These collection methods have several drawbacks.

En premier lieu, il est nécessaire de mettre en place une flotte de véhicules dédiée, ces véhicules devant accumuler un nombre important de kilomètres afin d’obtenir des mesures suffisamment représentatives. La mise en place d’une telle flotte et le temps nécessaire à la collecte des données représentant un coût important pour le constructeur automobile. En outre, le temps nécessaire à la mise en place de la flotte dédiée et, surtout, à l’acquisition d’un volume de donnée suffisant est très long, ce qui empêche de faire évoluer facilement la flotte de véhicules utilisée. Ainsi, les profils d’utilisation disponibles ne peuvent suivre facilement l’évolution des usages des conducteurs et des fonctionnalités nouvelles mises à disposition dans les véhicules commercialisés. Ensuite, ces procédés de collecte restent par nature imprécis puisque des mesures sont effectuées sur un nombre limité de véhicules, puis les résultats obtenus sont extrapolés à l’ensemble de la population des conducteurs. Cette imprécision oblige les constructeurs automobiles à prévoir une marge de sécurité par rapport aux conditions d’utilisation les plus sévères (telle que ressortant de l’analyse des données collectées), ce qui représente un surcoût par rapport à un dimensionnement « au plus juste », surcoût qui est répercuté aux acheteurs d’un véhicule. À l’inverse, un mauvais dimensionnement peut conduire à une rupture prématurée de l’embrayage.First, it is necessary to set up a dedicated fleet of vehicles, these vehicles having to accumulate a significant number of kilometers in order to obtain sufficiently representative measures. The establishment of such a fleet and the time required to collect data representing a significant cost for the car manufacturer. In addition, the time required to set up the dedicated fleet and, above all, to acquire a sufficient volume of data is very long, which prevents the fleet of vehicles used from being easily upgraded. Thus, the usage profiles available cannot easily follow the evolution of driver usage and the new features made available in commercial vehicles. Then, these collection methods remain by nature imprecise since measurements are carried out on a limited number of vehicles, then the results obtained are extrapolated to the entire population of drivers. This imprecision obliges car manufacturers to provide a safety margin in relation to the most severe conditions of use (as shown by the analysis of the data collected), which represents an additional cost compared to a "fairer" dimensioning. , additional cost that is passed on to buyers of a vehicle. Conversely, improper sizing can lead to premature clutch failure.

L’invention a pour objet de remédier aux inconvénients de l’état de la technique, et plus particulièrement ceux ci-dessus exposés, en proposant un procédé de conception d’un embrayage mettant en œuvre une collecte de données d’utilisation améliorées.The object of the invention is to remedy the drawbacks of the state of the art, and more particularly those described above, by proposing a method of designing a clutch implementing the collection of improved usage data.

À cet effet, l’invention concerne un procédé de conception d’un composant de véhicule automobile de type embrayage, le procédé comportant les étapes suivantes :To this end, the invention relates to a method of designing a component of a clutch-type motor vehicle, the method comprising the following steps:

- acquisition, pour chaque véhicule mis en circulation par le constructeur automobile, de données d’utilisation relatives à l’embrayage équipant le véhicule ;- acquisition, for each vehicle put into circulation by the car manufacturer, of usage data relating to the clutch fitted to the vehicle;

- transmission des données d’utilisation collectées à un serveur distant ;- transmission of the usage data collected to a remote server;

- stockage desdites données d’utilisation sur le serveur distant, le serveur distant contenant l’ensemble des données d’utilisation collectées pour l’ensemble des véhicules ;- storage of said usage data on the remote server, the remote server containing all of the usage data collected for all of the vehicles;

- analyse de l’ensemble de ces données afin de déterminer les sollicitations les plus sévères susceptibles d’être appliquées à l’embrayage d’un véhicule, afin de concevoir un embrayage apte à endurer lesdites sollicitations.- analysis of all of these data in order to determine the most severe stresses likely to be applied to the clutch of a vehicle, in order to design a clutch capable of enduring said stresses.

Ainsi, l’invention permet de collecter et transmettre des données, en temps réel et en permanence, sur l’ensemble des véhicules commercialisés ou mis en circulation par le constructeur automobile, et non plus sur une flotte limitée. Les données recueillies concernent ainsi l’ensemble des clients du constructeur automobile, et couvrent par conséquent tous les profils clients et toutes les zones géographiques d’utilisation des véhicules. Le constructeur automobile dispose ainsi d’une base de données lui permettant d’obtenir le spectre réel et entier des sollicitations imposées aux embrayages des véhicules mis en circulation. Ainsi, les équipes de conception sont à-mêmes de concevoir et dimensionner un embrayage au plus juste, c’est-à-dire apte à endurer toutes les sollicitations susceptibles de lui être imposées, mais sans marge de sécurité trop importante (qui impliquerait un surcoût pour les acheteurs de véhicule).Thus, the invention makes it possible to collect and transmit data, in real time and permanently, on all of the vehicles marketed or put into circulation by the car manufacturer, and no longer on a limited fleet. The data collected thus concerns all of the automaker’s customers, and therefore covers all customer profiles and all geographic areas in which the vehicles are used. The automaker thus has a database enabling it to obtain the real and entire spectrum of stresses imposed on the clutches of vehicles put into circulation. Thus, the design teams are able to design and size a clutch as accurately as possible, that is to say capable of enduring all the stresses likely to be imposed on it, but without too large a safety margin (which would involve a additional cost for vehicle buyers).

Dans une réalisation, l’étape de transmission des données est précédée par une étape d’anonymisation des données transmises au serveur distant.In one embodiment, the step of transmitting the data is preceded by a step of anonymizing the data transmitted to the remote server.

Dans une réalisation, les données d’utilisation incluent un ou plusieurs des paramètres suivants :In one embodiment, the usage data includes one or more of the following parameters:

- la vitesse du véhicule ;- vehicle speed;

- le régime moteur ;- engine speed;

- le couple moteur ;- the engine torque;

- la position de la pédale d’embrayage, si le véhicule est équipé d’une boite mécanique ;- the position of the clutch pedal, if the vehicle is fitted with a mechanical gearbox;

- le rapport engagé ;- the report initiated;

- un paramètre indiquant si la chaîne de traction est dans une phase de glissement de l’embrayage ;- a parameter indicating whether the traction chain is in a sliding phase of the clutch;

- un paramètre indiquant si la boîte de vitesse est au point mort ou si un rapport est engagé.- a parameter indicating whether the gearbox is in neutral or if a gear is engaged.

Dans une réalisation, des données complémentaires sont transmises au serveur distant, ces données incluant des données géographiques et/ou des données relatives aux conditions climatiques.In one embodiment, additional data is transmitted to the remote server, this data including geographic data and / or data relating to climatic conditions.

Dans une réalisation, les données géographiques incluent un ou plusieurs des paramètres suivants :In one embodiment, the geographic data include one or more of the following parameters:

- la position géolocalisée du véhicule ;- the geolocated position of the vehicle;

- l’altitude du véhicule.- the altitude of the vehicle.

Dans une réalisation, les données relatives aux conditions climatiques incluent un ou plusieurs des paramètres suivants :In one embodiment, the data relating to the climatic conditions include one or more of the following parameters:

- la température extérieure au véhicule ;- the temperature outside the vehicle;

- la pression atmosphérique.- atmospheric pressure.

Dans une réalisation, les données d’utilisation sont transmises au serveur distant par un calculateur central du véhicule automobile.In one embodiment, the usage data is transmitted to the remote server by a central computer of the motor vehicle.

Dans une réalisation, les données d’utilisation sont transmises par paquets, de préférence à intervalles réguliers.In one embodiment, the usage data is transmitted in packets, preferably at regular intervals.

Dans une réalisation, les données d’utilisation sont acquises en continu ou à intervalles réguliers, par exemple 10 fois par seconde.In one embodiment, the usage data are acquired continuously or at regular intervals, for example 10 times per second.

Dans une réalisation, les données d’utilisation sont collectées par un par un calculateur central du véhicule automobile, directement ou par l’intermédiaire d’un calculateur moteur.In one embodiment, the usage data are collected by one by a central computer of the motor vehicle, directly or by means of an engine computer.

La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit, faite en référence au dessins annexés, dans lesquels :The present invention will be better understood on reading the detailed description which follows, given with reference to the appended drawings, in which:

- la figure 1 représente un véhicule automobile apte à mettre en œuvre l’étape de collecte de données d’utilisation du procédé conforme à l’invention ;- Figure 1 shows a motor vehicle capable of implementing the step of collecting data on the use of the method according to the invention;

- la figure 2 représente les étapes d’un procédé de conception d’un embrayage conforme à l’invention.- Figure 2 shows the steps of a method of designing a clutch according to the invention.

La figure 1 représente schématiquement un véhicule automobile 1 équipé pour collecter des données d’utilisation relatives à l’embrayage de ce véhicule, conformément à l’invention. Le véhicule un comprend notamment un calculateur central 10, un calculateur moteur 12, un moteur 14, un embrayage 16 et une boîte de vitesse 18, dans l’exemple de type mécanique.FIG. 1 schematically represents a motor vehicle 1 equipped to collect usage data relating to the clutch of this vehicle, in accordance with the invention. The vehicle one comprises in particular a central computer 10, an engine computer 12, an engine 14, a clutch 16 and a gearbox 18, in the example of the mechanical type.

Conformément à l’invention, le calculateur central 10 est apte à collecter, en temps réel ou quasi-réel, des données d’utilisation relatives à l’utilisation de l’embrayage 16 lors du fonctionnement du véhicule 1. Ces données d’utilisation incluent des paramètres mesurés par différents capteurs présents à bord du véhicule. Ces paramètres peuvent par exemple inclure :According to the invention, the central computer 10 is able to collect, in real or near real time, usage data relating to the use of the clutch 16 during the operation of the vehicle 1. This usage data include parameters measured by various sensors on board the vehicle. These parameters can for example include:

- la vitesse du véhicule, mesurée par un capteur de vitesse 20 ;- the vehicle speed, measured by a speed sensor 20;

- le régime moteur, mesuré par un capteur de régime moteur 22 ;- the engine speed, measured by an engine speed sensor 22;

- le couple moteur, mesuré par un capteur de couple 24 ;- the engine torque, measured by a torque sensor 24;

- la position de la pédale d’embrayage (dans le cas d’une boîte de vitesse de type mécanique), mesuré par un capteur de position 26 ;- the position of the clutch pedal (in the case of a mechanical gearbox), measured by a position sensor 26;

- le rapport engagé, mesuré par un capteur de rapport engagé 28.- the gear engaged, measured by a gear sensor engaged 28.

On notera que dans le cas d’un véhicule ne comportant pas de capteur de rapport engagé, le rapport engagé sera estimé en fonction de la vitesse du véhicule et du régime moteur. Dans le cas d’un véhicule équipé uniquement d’un capteur de point mort, l’information sur l’état de la boite de vitesse (point mort ou rapport engagé) sera également acquise et transmise, et sera utilisée pour estimer le rapport engagé de manière plus fiable.It will be noted that in the case of a vehicle not having an engaged gear sensor, the gear engaged will be estimated as a function of the vehicle speed and the engine speed. In the case of a vehicle equipped only with a neutral sensor, the information on the state of the gearbox (neutral or gear engaged) will also be acquired and transmitted, and will be used to estimate the gear engaged more reliably.

Dans l’exemple, les paramètres mesurés sont collectés directement par le calculateur central 10, ou transmis au calculateur central 10 par le calculateur moteur 12, selon le paramètre concerné. En fonction des différents paramètres, le calculateur moteur 12 est en outre capable de déterminer si la chaîne de traction est en phase de glissement d’embrayage ou non, et d’inclure ce paramètre dans les données fournies au calculateur central 10.In the example, the measured parameters are collected directly by the central computer 10, or transmitted to the central computer 10 by the engine computer 12, depending on the parameter concerned. Depending on the various parameters, the engine computer 12 is also capable of determining whether the drive chain is in the clutch slip phase or not, and of including this parameter in the data supplied to the central computer 10.

Le calculateur central 10 est relié à un module de communication sans fil 30, apte à transmettre des données vers un serveur (ou ensemble de serveurs) distant(s) 2.The central computer 10 is connected to a wireless communication module 30, capable of transmitting data to a remote server (or set of servers) 2.

Conformément à l’invention, le calculateur central 10 est configuré pour :In accordance with the invention, the central computer 10 is configured to:

- collecter en temps réel, en continu ou à intervalles réguliers, les données constituées par les mesures des différents paramètres (figure 2, étape 32) ;- collect in real time, continuously or at regular intervals, the data constituted by the measurements of the different parameters (Figure 2, step 32);

- anonymiser ces données (figure 2, étape 34), afin que ni l’identité du conducteur ou du propriétaire du véhicule, ni le véhicule ne puissent être connus. Cette étape d’anonymisation implique notamment de faire en sorte que le numéro de série du véhicule n’apparaisse pas dans les données qui sont transmises au serveur distant ;- anonymize this data (Figure 2, step 34), so that neither the identity of the driver or the owner of the vehicle, nor the vehicle can be known. This anonymization step notably involves ensuring that the vehicle serial number does not appear in the data that is transmitted to the remote server;

- transmettre au serveur distant 2 (figure 2, étape 36), géré par le constructeur automobile, de préférence à intervalles réguliers, les données collectées et anonymisées. Les données pourront avantageusement être transmises par paquets, de préférence à intervalles réguliers.transmitting to the remote server 2 (FIG. 2, step 36), managed by the automobile manufacturer, preferably at regular intervals, the data collected and anonymized. The data can advantageously be transmitted in packets, preferably at regular intervals.

Conformément à l’invention, le serveur (ou ensemble de serveurs) distant(s) 2 reçoit et stocke les données d’utilisation de l’embrayage fournies par l’ensemble des véhicules commercialisés et mis en circulation par le constructeur automobile (figure 2, étape 38). Il est ainsi constitué une base de données, alimentée en permanence et en temps réel, des données d’utilisation de l’embrayage de tous les véhicules mis en circulation par le constructeur. Ainsi, cette base de données contient les données d’utilisation de l’ensemble des clients du constructeur à travers le monde. Cette base de données permet donc de disposer de données d’utilisation réelles pour l’intégralité des profils clients. Les équipes de conception peuvent alors exploiter ces données d’utilisation (étape 40), qui offrent une connaissance précise et fidèle des sollicitations subies par les embrayages de l’ensemble des véhicules mis en circulation par le constructeur automobile, pour l’ensemble des profils clients à travers le monde. Ainsi, les équipes de conception sont en mesure, grâce à ces données d’utilisation, de prendre en compte l’ensemble des sollicitations mesurées, et 5 donc d’optimiser la conception et le dimensionnement d’un embrayage.In accordance with the invention, the remote server (or set of servers) 2 receives and stores the clutch usage data provided by all of the vehicles marketed and put into circulation by the automobile manufacturer (FIG. 2 , step 38). There is thus a database, continuously supplied in real time, of the clutch usage data of all vehicles put into circulation by the manufacturer. Thus, this database contains usage data for all of the manufacturer's customers around the world. This database therefore makes it possible to have real usage data for all customer profiles. The design teams can then use this usage data (step 40), which provides precise and faithful knowledge of the stresses experienced by the clutches of all the vehicles put into circulation by the car manufacturer, for all of the profiles. customers around the world. Thus, the design teams are able, thanks to this usage data, to take into account all of the measured stresses, and therefore to optimize the design and sizing of a clutch.

Avantageusement, les données transmises par le calculateur central incluent des données complémentaires, telles que des données géographiques (dont par exemple la position du véhicule telle que déterminée par un module de géolocalisation embarqué et l’altitude), et/ou des données 10 relatives aux conditions climatiques (dont par exemple la température, la pression atmosphérique, etc.).Advantageously, the data transmitted by the central computer include additional data, such as geographic data (including for example the position of the vehicle as determined by an on-board geolocation module and the altitude), and / or data relating to the climatic conditions (including for example temperature, atmospheric pressure, etc.).

Claims

1. Method for designing a motor vehicle component (1) of the clutch type, the method comprising the following steps:

- acquisition (32), for each vehicle put into circulation by the car manufacturer, of usage data relating to the clutch fitted to the vehicle;

- transmission (36) of the usage data collected to a remote server (2);

- Storage (38) of said usage data on the remote server (2), the remote server (2) containing all of the usage data collected for all of the vehicles;

- Analysis (40) of all of these data in order to determine the most severe stresses likely to be applied to the clutch of a vehicle, in order to design a clutch capable of enduring said stresses.

2. Method according to the preceding claim, wherein the step of transmitting the data is preceded by a step of anonymization (34) of the data transmitted to the remote server.

3. Method according to one of the preceding claims, in which the usage data include one or more of the following parameters:

- vehicle speed;

- engine speed;

- the engine torque;

- the position of the clutch pedal, if the vehicle is fitted with a mechanical gearbox;

- the report initiated;

- a parameter indicating whether the traction chain is in a sliding phase of the clutch;

- a parameter indicating whether the gearbox is in neutral or if a gear is engaged.

4. Method according to the preceding claim, wherein additional data is transmitted to the remote server (2), this data including geographic data and / or data relating to climatic conditions.

5. Method according to the preceding claim, in which the geographic data include one or more of the following parameters:

- the geolocated position of the vehicle;

- the altitude of the vehicle.

6. Method according to one of claims 4 and 5, wherein the data relating to climatic conditions include one or more of the following parameters:

- the temperature outside the vehicle;

- atmospheric pressure.

7. Method according to one of the preceding claims, in which the usage data are transmitted to the remote server (2) by a central computer (10) of the motor vehicle (1).

8. Method according to the preceding claim, wherein the usage data is transmitted in packets, preferably at regular intervals.

9. Method according to the preceding claim, wherein the usage data are acquired continuously or at regular intervals, for example 10 times per second.

10. Method according to one of the preceding claims, wherein the usage data is collected by a central computer (10) of the motor vehicle (1), directly or through an engine computer (12).