FR3062908A1 - METHOD FOR CALCULATING THE MASS OF A VEHICLE BY THE DEVICE FOR CONTROLLING ITS MOTORPOWER GROUP - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé de calcul de la masse d'un véhicule en roulage sur une route par le dispositif de contrôle du groupe motopropulseur du véhicule comportant la mesure (31) d'une accélération du véhicule et d'une vitesse du véhicule, la détermination (33) de la puissance motrice du véhicule transmise à la route et la détermination (34) de la masse du véhicule à partir d'au moins l'accélération mesurée, de la puissance motrice transmise à la route, d'une résistance à l'avancement prédéterminée du véhicule et de la vitesse du véhicule. L'invention s'applique au dispositif de contrôle d'un groupe motopropulseur de véhicule.The invention relates to a method for calculating the mass of a vehicle while driving on a road by the device for controlling the powertrain of the vehicle comprising the measurement (31) of a vehicle acceleration and a vehicle speed, determining (33) the driving power of the vehicle transmitted to the road and determining (34) the mass of the vehicle from at least the measured acceleration, the driving power transmitted to the road, a resistance the predetermined advance of the vehicle and the speed of the vehicle. The invention applies to the control device of a vehicle powertrain.
Description
Titulaire(s) : PEUGEOT CITROEN AUTOMOBILES SA Société anonyme.Holder (s): PEUGEOT CITROEN AUTOMOBILES SA Société anonyme.
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154) PROCEDE DE CALCUL DE LA MASSE D'UN VEHICULE PAR LE DISPOSITIF DE CONTROLE DE SON GROUPE MOTOPROPULSEUR.154) METHOD FOR CALCULATING THE MASS OF A VEHICLE BY THE CONTROL DEVICE OF ITS MOTOR-DRIVEN UNIT.
FR 3 062 908 - A1 _ L'invention concerne un procédé de calcul de la masse d'un véhicule en roulage sur une route par le dispositif de contrôle du groupe motopropulseur du véhicule comportant la mesure (31) d'une accélération du véhicule et d'une vitesse du véhicule, la détermination (33) de la puissance motrice du véhicule transmise à la route et la détermination (34) de la masse du véhicule à partir d'au moins l'accélération mesurée, de la puissance motrice transmise à la route, d'une résistance à l'avancement prédéterminée du véhicule et de la vitesse du véhicule. L'invention s'applique au dispositif de contrôle d'un groupe motopropulseur de véhicule.FR 3 062 908 - A1 _ The invention relates to a method for calculating the mass of a vehicle running on a road by the vehicle powertrain control device comprising the measurement (31) of an acceleration of the vehicle and of a vehicle speed, the determination (33) of the driving power of the vehicle transmitted to the road and the determination (34) of the mass of the vehicle from at least the measured acceleration, of the driving power transmitted to the road, a resistance to the predetermined advance of the vehicle and the speed of the vehicle. The invention applies to the device for controlling a vehicle powertrain.
PROCEDE DE CALCUL DE LA MASSE D'UN VEHICULE PAR LE DISPOSITIF DE CONTROLE DE SON GROUPE MOTOPROPULSEUR [001] Le domaine de l'invention concerne un procédé d'estimation de la masse d'un véhicule en roulage sur une route par un dispositif de contrôle du groupe motopropulseur dudit véhicule.The field of the invention relates to a method of estimating the mass of a vehicle while driving on a road by a device for controlling the mass of a vehicle. powertrain control of said vehicle.
[002] Il est recherché de connaître la masse du véhicule en situation de roulage et particulièrement la masse emportée. On connaît des systèmes de suspension pneumatique qui possèdent des capteurs de pression permettant de connaître en temps réel la masse emportée du véhicule. Par exemple, US2002038193A1 décrit un tel système. Cependant, ces systèmes ne sont pas installés en série sur les véhicules particuliers. Par ailleurs, on connaît de l'état de la technique le document brevet référencé WO201420829A1 qui propose un procédé de calcul de la masse du véhicule en fonction d'une accélération verticale du véhicule et des fréquences angulaires d'une route ondulée. Cependant, il est difficile de déployer cette solution sur tous les véhicules car elle nécessite l'utilisation d'un système de géolocalisation du véhicule associé à une base de données renseignant le profil de fréquence angulaire de la route.It is sought to know the mass of the vehicle in driving situation and particularly the mass carried. Pneumatic suspension systems are known which have pressure sensors making it possible to know in real time the mass carried by the vehicle. For example, US2002038193A1 describes such a system. However, these systems are not installed as standard on passenger cars. Furthermore, the prior art patent document WO201420829A1, which proposes a method for calculating the mass of the vehicle according to a vertical acceleration of the vehicle and the angular frequencies of a wavy road, is known from the prior art. However, it is difficult to deploy this solution on all vehicles because it requires the use of a vehicle geolocation system associated with a database providing the angular frequency profile of the road.
[003] Il existe donc un besoin de proposer une solution d'estimation de la masse emportée d'un véhicule en situation de roulage pouvant être mise en oeuvre à partir des équipements conventionnels d'un véhicule automobile.There is therefore a need to propose a solution for estimating the carried weight of a vehicle in a driving situation which can be implemented using conventional equipment of a motor vehicle.
[004] Plus précisément, l'invention concerne un procédé de calcul de la masse d'un véhicule en roulage sur une route par le dispositif de contrôle du groupe motopropulseur du véhicule comportant la mesure d'une accélération du véhicule et d'une vitesse du véhicule. Selon l'invention, le procédé comporte en outre la détermination de la puissance motrice du véhicule transmise à la route et la détermination de la masse du véhicule à partir d'au moins l'accélération mesurée, de la puissance motrice transmise à la route, d'une résistance à l'avancement prédéterminée du véhicule et de la vitesse mesurée.More specifically, the invention relates to a method of calculating the mass of a vehicle running on a road by the vehicle powertrain control device comprising the measurement of a vehicle acceleration and a speed of the vehicle. According to the invention, the method further comprises the determination of the driving power of the vehicle transmitted to the road and the determination of the mass of the vehicle from at least the measured acceleration, of the driving power transmitted to the road, resistance to the predetermined advance of the vehicle and the measured speed.
[005] Selon une variante, la puissance motrice transmise à la route est déterminée à partir d'une puissance disponible en sortie d'au moins un moteur de traction du véhicule et d'une valeur prédéterminée de rendement mécanique de la transmission, la dite valeur prédéterminée de rendement étant calculée en fonction de la mesure de points de fonctionnement de la transmission et d'une carte prédéterminée de rendement.Alternatively, the driving power transmitted to the road is determined from a power available at the output of at least one traction motor of the vehicle and a predetermined value of the mechanical efficiency of the transmission, the so-called predetermined yield value being calculated based on the measurement of transmission operating points and a predetermined yield map.
[006] Selon une variante, la puissance disponible en sortie dudit moteur de traction est déterminée à partir de la mesure de points de fonctionnement du moteur et d'une carte prédéterminée de production de puissance du moteur de traction.Alternatively, the power available at the output of said traction motor is determined from the measurement of engine operating points and from a predetermined map for producing power of the traction motor.
[007] Selon une variante, les points de fonctionnement du moteur sont choisis parmi la charge moteur, le régime moteur et la consommation d'énergie du moteur pour la production de puissance disponible en sortie dudit moteur.According to a variant, the engine operating points are chosen from the engine load, the engine speed and the engine energy consumption for the production of power available at the output of said engine.
[008] Selon une variante, le procédé comporte en outre la détermination d'un signal d'état de production de puissance du moteur de traction et la détermination de la carte prédéterminée de production de puissance en fonction du signal d'état de production de puissance.Alternatively, the method further includes determining a power generation state signal from the traction motor and determining the predetermined power generation card based on the production state signal from power.
[009] Selon une variante, le procédé comporte en outre la détermination d'un signal représentant un état de patinage du véhicule et la détermination de la masse est exécutée lorsqu'aucun patinage n'est détecté.According to a variant, the method further comprises the determination of a signal representing a state of slippage of the vehicle and the determination of the mass is executed when no slippage is detected.
[010] Selon une variante, le procédé comporte en outre la comparaison de l'accélération par rapport à un seuil d'accélération prédéterminé et la détermination de la masse est exécutée lorsque la valeur de l'accélération longitudinale est supérieure au seuil d'accélération prédéterminé.[010] According to a variant, the method further comprises the comparison of the acceleration with respect to a predetermined acceleration threshold and the determination of the mass is executed when the value of the longitudinal acceleration is greater than the acceleration threshold predetermined.
[011] Selon une variante, le procédé comporte en outre la transmission d'une information représentant la masse du véhicule à destination d'un système de surveillance distant du véhicule par un moyen de communication sans fil, et/ou à destination d'un module de pilotage du véhicule.[011] According to a variant, the method further comprises the transmission of information representing the mass of the vehicle to a monitoring system remote from the vehicle by wireless communication means, and / or to a vehicle control module.
[012] II est prévu selon l'invention, un dispositif de contrôle d'un groupe motopropulseur de véhicule, lequel est configuré pour exécuter le procédé selon l'un quelconque des modes de réalisation précédents. II est également prévu un véhicule automobile comportant un tel dispositif de contrôle [013] Grâce à l'invention, la masse emportée peut être calculée par les équipements conventionnels d'un véhicule automobile à partir de la puissance mécanique qui est transmise à la route et des cartes de production de puissance et de rendement de la transmission déterminées préalablement sur un banc de test. II n'est donc pas nécessaire d'équiper le véhicule avec un dispositif de mesure spécifique. Une valeur de la masse emportée est déterminable pour chaque trajet du véhicule et en temps réel. II est possible de mémoriser cette valeur et la collecter pour améliorer la conception des véhicules, connaître les usages des utilisateurs ou proposer des services adaptés à ces usages.There is provided according to the invention, a device for controlling a vehicle powertrain, which is configured to execute the method according to any one of the preceding embodiments. A motor vehicle is also provided comprising such a control device. Thanks to the invention, the mass carried can be calculated by conventional equipment of a motor vehicle from the mechanical power which is transmitted to the road and power production and transmission efficiency maps determined beforehand on a test bench. It is therefore not necessary to equip the vehicle with a specific measuring device. A value of the mass carried can be determined for each trip of the vehicle and in real time. It is possible to memorize this value and collect it to improve the design of vehicles, know the uses of users or offer services adapted to these uses.
[014] D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit comprenant des modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés, dans lesquels :Other characteristics and advantages of the present invention will appear more clearly on reading the detailed description which follows, comprising embodiments of the invention given by way of non-limiting examples and illustrated by the appended drawings, in which :
la figure 1 représente un véhicule automobile en situation de roulage se déplaçant sur une route en pente et apte à exécuter le procédé selon l'invention ;FIG. 1 represents a motor vehicle in a driving situation moving on a sloping road and capable of carrying out the method according to the invention;
la figure 2 représente une fonction de pilotage du superviseur du groupe motopropulseur configurée pour exécuter le procédé selon l'invention;FIG. 2 represents a control function of the supervisor of the powertrain configured to execute the method according to the invention;
la figure 3 représente le procédé d'estimation de la masse du véhicule selon l'invention.FIG. 3 represents the method for estimating the mass of the vehicle according to the invention.
[015] L'invention concerne les véhicules automobiles à motorisation conventionnelle, tractés par un module de traction thermique uniquement, mais aussi les véhicules dits hybrides à traction thermique-électrique ou thermique-hydraulique et les véhicules à traction électrique uniquement. L'invention concerne tout type de véhicule automobile pour lequel il est recherché de déterminer la masse du véhicule lors d'une situation de roulage, c'est-à-dire la masse à vide du véhicule et la masse emportée du véhicule. Elle concerne les véhicules d'un utilisateur particulier, les véhicules utilitaires, véhicules de transport de marchandise ou véhicules dédiés au transport public de passagers.The invention relates to conventional motor vehicles, towed by a thermal traction module only, but also so-called hybrid vehicles with thermal-electric or thermal-hydraulic traction and vehicles with electric traction only. The invention relates to any type of motor vehicle for which it is sought to determine the mass of the vehicle during a driving situation, that is to say the unladen mass of the vehicle and the carried mass of the vehicle. It concerns vehicles of a particular user, utility vehicles, goods transport vehicles or vehicles dedicated to the public transport of passengers.
[016] La figure 1 représente dans un plan horizontal X et plan vertical Z, un véhicule automobile en situation de roulage sur une route définie par une pente a. On a représenté schématiquement un véhicule hybride équipé de deux modules de traction 11, 12, répartis respectivement sur le train avant et arrière, et d'un dispositif de contrôle 13 configuré pour coordonner les modules de traction. Par exemple, le véhicule comporte un groupe motopropulseur hybride dans lequel le module de traction 11 dispose d'un moteur thermique couplé au roues du train avant par une première transmission mécanique. La première transmission mécanique du module de traction 11 transmet la puissance mécanique en sortie du moteur thermique jusqu'aux roues. Typiquement, la transmission est équipée au moins d'une boite de vitesses et d'un embrayage. Quant à lui, le module de traction 12 dispose d'une machine électrique de traction alimentée par un accumulateur d'énergie et est couplée aux roues du train arrière par une deuxième transmission mécanique en charge de transmettre la puissance mécanique en sortie de la machine électrique de traction jusqu'aux roues. On précisera que l'homme du métier saura adapter l'invention à d'autres types de groupe motopropulseur.[016] Figure 1 shows in a horizontal plane X and vertical plane Z, a motor vehicle in a driving situation on a road defined by a slope a. A hybrid vehicle is shown diagrammatically equipped with two traction modules 11, 12, distributed respectively on the front and rear axle, and with a control device 13 configured to coordinate the traction modules. For example, the vehicle comprises a hybrid powertrain in which the traction module 11 has a heat engine coupled to the wheels of the front axle by a first mechanical transmission. The first mechanical transmission of the traction module 11 transmits the mechanical power at the output of the heat engine to the wheels. Typically, the transmission is equipped with at least one gearbox and one clutch. As for the traction module 12, it has an electric traction machine powered by an energy accumulator and is coupled to the wheels of the rear axle by a second mechanical transmission responsible for transmitting the mechanical power at the output of the electric machine. traction to the wheels. It will be noted that a person skilled in the art will know how to adapt the invention to other types of powertrain.
[017] Le dispositif de contrôle 13, couramment appelé superviseur ou ECU (« Electronic Control Unit » en anglais), est apte à exécuter des programmes de pilotage en charge de coordonner notamment les modules de traction 11, 12 du groupe motopropulseur selon des stratégies de roulage prédéfinies. Le dispositif de contrôle 13 est un composant à circuits intégrés couplé à des mémoires contenant des programmes de pilotage et paramètres de configuration du groupe motopropulseur du véhicule. En particulier, le dispositif de contrôle 13 comporte une unité de calcul apte à exécuter un programme de pilotage pour l'estimation de la masse du véhicule lors du roulage.The control device 13, commonly called supervisor or ECU ("Electronic Control Unit" in English), is capable of executing pilot programs responsible for coordinating in particular the traction modules 11, 12 of the powertrain according to strategies of predefined taxiing. The control device 13 is a component with integrated circuits coupled to memories containing control programs and configuration parameters of the powertrain of the vehicle. In particular, the control device 13 includes a calculation unit capable of executing a control program for estimating the mass of the vehicle during driving.
[018] De plus, il est envisageable que le dispositif de contrôle 13 dispose d'une interface de communication sans fil apte à communiquer avec un système distant de surveillance du véhicule pour transmettre des paramètres d'activité et de roulage du groupe motopropulseur, et en particulier la masse emportée du véhicule dans le cadre de l'invention.In addition, it is conceivable that the control device 13 has a wireless communication interface capable of communicating with a remote vehicle monitoring system for transmitting activity and driving parameters of the powertrain, and in particular the mass carried away from the vehicle in the context of the invention.
[019] Par ailleurs, on sait qu'un véhicule est défini par des lois de roulage relatives au comportement aérodynamique du véhicule qui sont caractérisées sur un banc de test, notamment le paramètre de résistance à l'avancement Ra. Le dispositif de contrôle 13 contient cette information pour la mise en œuvre du procédé d'estimation de la masse.Furthermore, it is known that a vehicle is defined by running laws relating to the aerodynamic behavior of the vehicle which are characterized on a test bench, in particular the parameter of resistance to advancement Ra. The control device 13 contains this information for the implementation of the mass estimation method.
[020] De plus, Il est courant de déterminer lors de la conception du véhicule des cartes ou modèles de production de puissance de motorisation du groupe motopropulseur. Dans ce cas-ci, le dispositif de contrôle 13 est configuré pour contenir des cartes de puissance prédéterminées renseignant une puissance mécanique en sortie du moteur thermique et de la machine électrique de traction, du module de traction avant 11 et du module de traction arrière 12 respectivement, en fonction de leurs points de fonctionnement. Ces points de fonctionnement sont mesurables en temps réel par le dispositif de contrôle 13 et sont par exemple le régime moteur, la consommation d'énergie pour la production de puissance mécanique (carburant, courant induit, tension de pilotage).[020] In addition, it is common to determine, during the design of the vehicle, maps or models for producing power from the powertrain. In this case, the control device 13 is configured to contain predetermined power cards indicating a mechanical power at the output of the heat engine and of the electric traction machine, of the front traction module 11 and of the rear traction module 12 respectively, depending on their operating points. These operating points are measurable in real time by the control device 13 and are for example the engine speed, the energy consumption for the production of mechanical power (fuel, induced current, piloting voltage).
[021] De plus, le dispositif de contrôle 13 est configuré pour contenir des cartes de rendement des transmissions des modules de traction 11, 12. Ces cartes de rendement renseignent une valeur de rendement mécanique de la transmission en fonction des points de fonctionnement mesurés. Ces points de fonctionnement sont mesurables en temps réel par le dispositif de contrôle 13, par exemple le rapport de démultiplication de la transmission.[021] In addition, the control device 13 is configured to contain transmission efficiency cards of the traction modules 11, 12. These efficiency cards provide a value for the mechanical efficiency of the transmission as a function of the measured operating points. These operating points can be measured in real time by the control device 13, for example the transmission reduction ratio.
[022] On entend par le terme carte de puissance et carte de rendement, toute information prédéterminée en banc de test du véhicule, quel que soit le format de l'information (carte, table de correspondance, modèle ou fonction de calcul), apte à renseigner la puissance et le rendement en fonction de points de fonctionnement mesurables du groupe motopropulseur.The term “power card and efficiency card” means any information predetermined in the vehicle test bench, whatever the format of the information (card, correspondence table, model or calculation function), suitable to inform the power and the efficiency as a function of measurable operating points of the powertrain.
[023] Par ailleurs, le groupe motopropulseur est équipé de capteurs de vitesses roues et accéléromètres pour la mesure d'une valeur de vitesse du véhicule et d'une valeur d'accélération longitudinale (par rapport à la route), verticale ou latérale. Le dispositif de contrôle de trajectoire de type ESP (« Electronic Stability Program » en anglais) ou le système antiblocage des roues sont équipés de tels capteurs aptes à transmettre une valeur de la vitesse et une valeur d'accélération au dispositif de contrôle 13.[023] Furthermore, the powertrain is equipped with wheel speed sensors and accelerometers for measuring a value of vehicle speed and a value of longitudinal (relative to the road), vertical or lateral acceleration. The ESP (Electronic Stability Program) trajectory control device or the anti-lock braking system are fitted with such sensors capable of transmitting a speed value and an acceleration value to the control device 13.
[024] La figure 2 représente le dispositif de contrôle 13 du groupe motopropulseur et les programmes de pilotage intervenant pour la mise en œuvre du procédé d'estimation de la masse du véhicule. Le dispositif de contrôle comporte un moyen d'acquisition 21 de la mesure de la vitesse de roues du véhicule, qui permet de déduire une vitesse du véhicule Vx, par exemple à partir du capteur d'un système antiblocage des roues. Le dispositif comporte également un moyen d'acquisition de la mesure de l'accélération 22 du véhicule, par exemple à partir du capteur de l'ESP. On sait qu'à partir de la mesure de la vitesse du véhicule, on détermine une valeur d'accélération longitudinale du véhicule Axl. De plus, à partir de la mesure de l'accélération Ax2 du véhicule par un accéléromètre, on calcule la pente a de la route, car Ax2 = Axl + G*sin a, avec G la valeur de la composante accélération provoquée par la gravité.[024] Figure 2 shows the control device 13 of the powertrain and the control programs involved in the implementation of the vehicle mass estimation method. The control device comprises an acquisition means 21 for measuring the speed of the vehicle wheels, which makes it possible to deduce a speed of the vehicle Vx, for example from the sensor of an anti-lock braking system. The device also includes a means of acquiring the measurement of the acceleration 22 of the vehicle, for example from the ESP sensor. It is known that from the measurement of the vehicle speed, a value of longitudinal acceleration of the vehicle Axl is determined. In addition, from the measurement of the vehicle's Ax2 acceleration by an accelerometer, we calculate the slope a of the road, because Ax2 = Axl + G * sin a, with G the value of the acceleration component caused by gravity .
[025] De plus, il comporte un moyen de détection 23 d'une situation de patinage des roues du véhicule ou des transmissions des modules de tractions (par exemple un patinage embrayage). Le moyen de détection 23 émet un signal représentant un état de patinage de manière à autoriser le calcul de la masse du véhicule. En effet, une situation de patinage représente une perte de puissance mécanique qui peut rendre erroné le calcul de la masse.[025] In addition, it comprises a means 23 for detecting a situation of slippage of the vehicle wheels or of the transmissions of the traction modules (for example a clutch slippage). The detection means 23 emits a signal representing a slip state so as to authorize the calculation of the mass of the vehicle. Indeed, a skating situation represents a loss of mechanical power which can make the calculation of the mass wrong.
[026] De plus, le dispositif de contrôle 13 comporte des moyens d'acquisition 24 de la mesure des points de fonctionnement des modules de traction 11, 12 du véhicule, notamment le régime du moteur thermique ou de la machine électrique de traction, la charge moteur, la consommation de carburant, le courant induit ou la tension de pilotage de la machine électrique. Il s'agit d'une liste de points de fonctionnement nullement limitative que l'homme du métier saura adapter pour la détermination de la puissance mécanique en sortie du ou des moteurs de traction du groupe motopropulseur. De plus, les moyens d'acquisition 24 sont aptes à détecter un signal d'état de production de puissance mécanique du ou des moteurs de traction du groupe motopropulseur.[026] In addition, the control device 13 includes acquisition means 24 for measuring the operating points of the traction modules 11, 12 of the vehicle, in particular the speed of the heat engine or of the electric traction machine, the engine load, fuel consumption, induced current or control voltage of the electric machine. This is a non-limiting list of operating points that a person skilled in the art will be able to adapt for determining the mechanical power at the output of the traction engine or engines. In addition, the acquisition means 24 are capable of detecting a signal for the state of production of mechanical power of the traction motor or motors of the powertrain.
[027] Par ailleurs, le dispositif de contrôle 13 comporte des moyens d'enregistrement 25 des cartes de production de puissances du ou des moteurs de traction, des cartes de rendements prédéterminées sur banc de test du véhicule et de la valeur de résistance à l'avancement Ra du véhicule. Ainsi, les moyens d'enregistrement 25 contiennent une ou plusieurs cartes de production de puissance selon que le groupe motopropulseur est équipé de un ou plusieurs modules de traction. L'utilisation des cartes de puissance et rendement prédéterminées sur bancs de test pour estimer la masse du véhicule présente l'avantage de connaître avec une précision élevée en temps réel la valeur d'une puissance motrice transmise à la route.[027] Furthermore, the control device 13 comprises means 25 for recording power production cards of the traction motor or motors, predetermined yield cards on the vehicle test bench and the resistance value to the advancement Ra of the vehicle. Thus, the recording means 25 contain one or more power production cards depending on whether the powertrain is equipped with one or more traction modules. The use of predetermined power and efficiency maps on test benches to estimate the mass of the vehicle has the advantage of knowing with high precision in real time the value of a driving power transmitted to the road.
[028] En outre, le dispositif de contrôle 13 comporte un module 26 de calcul de la masse du véhicule permettant de la déterminer à partir de l'accélération mesurée, de la puissance motrice transmise à la route, d'une résistance à l'avancement prédéterminée du véhicule et de la vitesse de roues mesurée.[028] In addition, the control device 13 comprises a module 26 for calculating the mass of the vehicle making it possible to determine it from the measured acceleration, the driving power transmitted to the road, a resistance to predetermined advance of the vehicle and of the measured wheel speed.
Proues [029] En effet, selon la formule suivante, on sait que Axl = —Ra-M*G*sina+FextProues [029] Indeed, according to the following formula, we know that Axl = —Ra-M * G * sina + Fext
dans laquelle Proues est à la puissance motrice du véhicule transmise à la route par les roues, Ra est la résistance à l'avancement prédéterminée sur le banc de test, m est la valeur de la masse du véhicule (masse à vide plus la masse emportée), Fext est la valeur des forces extérieures agissant sur le véhicule lors du roulage, Ji les moments d'inertie des éléments en rotation de la transmission (roue-moteur de traction), R le rayon sous charge des roues motrices du véhicule et Pi le rapport de vitesses de rotation entre l'élément i et les roues.in which Proues is at the driving power of the vehicle transmitted to the road by the wheels, Ra is the resistance to advance predetermined on the test bench, m is the value of the mass of the vehicle (unladen mass plus the mass carried ), Fext is the value of the external forces acting on the vehicle during driving, Ji the moments of inertia of the rotating elements of the transmission (traction motor wheel), R the radius under load of the driving wheels of the vehicle and Pi the rotational speed ratio between element i and the wheels.
[030] A partir de cette formule et la valeur de la pente mentionnée précédemment, le module 26 de calcul est apte à déterminer la masse du véhicule selon la formule ci-après en fonction de la valeur de l'accélération mesurée Ax2 et l'accélération longitudinale Axl déduite de la mesure de la vitesse de roues :From this formula and the value of the slope mentioned above, the calculation module 26 is able to determine the mass of the vehicle according to the formula below as a function of the value of the measured acceleration Ax2 and the longitudinal acceleration Axl deduced from the wheel speed measurement:
[031] M =[031] M =
Proues —RaProws —Ra
Ax2 [032] On ajoute que la proportion des éléments extérieurs est négligeable par rapport aux éléments mesurés dans une situation de démarrage ou plus généralement de forte accélération pour une vitesse faible.Ax2 [032] We add that the proportion of external elements is negligible compared to the elements measured in a starting situation or more generally of strong acceleration for a low speed.
[033] Pour déterminer la puissance motrice transmise à la route, on précise de plus que le module est apte à déterminer une puissance disponible en sortie du ou des moteurs de traction du véhicule en fonction des points de fonctionnement du ou des moteurs de traction, respectivement du ou des modules de traction 11, 12 du groupe motopropulseur. De plus, le module 26 est apte à déterminer une valeur de rendement prédéterminée de la/les transmissions respectivement des modules de tractions 11, 12 respectivement en fonction de la mesure de points de fonctionnement de la/les transmissions. Si deux moteurs de traction participent au déplacement du véhicule, par exemple dans le cas d'un mode de roulage hybride, le procédé comprendra la détermination de la puissance disponible pour chacun des moteurs de traction et la détermination d'une valeur de rendement de chacune des transmissions correspondante.To determine the driving power transmitted to the road, it is further specified that the module is capable of determining a power available at the output of the traction motor or motors of the vehicle as a function of the operating points of the traction motor or motors, respectively of the traction module (s) 11, 12 of the powertrain. In addition, the module 26 is able to determine a predetermined efficiency value of the transmission (s) respectively of the traction modules 11, 12 respectively as a function of the measurement of operating points of the transmission (s). If two traction motors participate in the movement of the vehicle, for example in the case of a hybrid driving mode, the method will include determining the power available for each of the traction motors and determining a performance value for each corresponding transmissions.
[034] Le module de calcul 26 est apte à fournir une valeur de sortie représentant la masse du véhicule de laquelle on peut déterminer la masse emportée connaissant la masse à vide du véhicule. La valeur de la masse est enregistrée dans une mémoire 2J du dispositif de contrôle, est transmise à un programme de pilotage 28 ou un dispositif de pilotage du groupe motopropulseur ou est transmise à un système distant 100 via les moyens de communication sans fil précités. On notera que plusieurs valeurs de la masse peuvent être collectées à des fins d'analyse de l'information.[034] The calculation module 26 is capable of providing an output value representing the mass of the vehicle from which it is possible to determine the mass carried knowing the unladen mass of the vehicle. The value of the mass is recorded in a memory 2J of the control device, is transmitted to a control program 28 or a device for controlling the powertrain or is transmitted to a remote system 100 via the aforementioned wireless communication means. Note that several mass values can be collected for information analysis purposes.
[035] La figure 3 représente le procédé d'estimation de la masse du véhicule exécuté par le dispositif de contrôle 13 du groupe motopropulseur d'un véhicule. Lors d'une phase initiale le procédé d'estimation de la masse prévoit la détermination 30 des cartes prédéterminées de puissances de production et rendement de la transmission entre le moteur de traction et les roues. Les cartes de production de puissance et les cartes de rendement sont construites en banc de test lors de la conception du véhicule, puis enregistrées en mémoire du dispositif de contrôle 13 du groupe motopropulseur.FIG. 3 represents the method for estimating the mass of the vehicle executed by the control device 13 of the powertrain of a vehicle. During an initial phase, the mass estimation method provides for the determination of predetermined maps of production powers and efficiency of the transmission between the traction motor and the wheels. The power production cards and the efficiency cards are constructed in a test bench during the design of the vehicle, then recorded in the memory of the control device 13 of the powertrain.
[036] Ensuite, une fois que le véhicule fonctionne dans un état démarré, qu'aucun patinage n'est détecté au niveau de la transmission ou au niveau des roues et que l'accélération du véhicule est suffisante, le procédé comprend une étape 31 de mesure de l'accélération Ax2 du véhicule (par exemple par l'accéléromètre de l'ESP) et de mesure de la vitesse du véhicule (par exemple par la vitesse roue du capteur du système antiblocage des roues) pour le calcul de la masse du véhicule. De la mesure de l'accélération Ax2, le procédé détermine la pente de la route a conformément à la formule mentionnée précédemment. Et de la mesure de la vitesse de roues, le procédé détermine l'accélération longitudinale du véhicule Axl.Then, once the vehicle is operating in a started state, that no slip is detected at the transmission or at the wheels and that the acceleration of the vehicle is sufficient, the method comprises a step 31 for measuring the Ax2 acceleration of the vehicle (for example by the ESP accelerometer) and for measuring the vehicle speed (for example by the wheel speed of the anti-lock braking system sensor) for mass calculation of the vehicle. From the measurement of the acceleration Ax2, the method determines the slope of the road a according to the formula mentioned above. And from the measurement of the wheel speed, the method determines the longitudinal acceleration of the Axl vehicle.
[037] On notera que le procédé comprend une étape de détermination Cl d'un signal représentant un état de patinage du véhicule et que le déclenchement du calcul de la masse est conditionné au fait que le signal indique qu'aucun patinage n'est détecté. On protège ainsi le calcul des pertes de puissance mécanique résultant d'un patinage. De préférence, le déclenchement du calcul de la masse prévoit en outre la comparaison C2 de l'accélération longitudinale par rapport à un seuil d'accélération prédéterminé et le procédé déclenche la détermination de la masse lorsque la valeur de l'accélération longitudinale est supérieure au seuil d'accélération prédéterminé. Si ces deux dernières conditions ne sont pas respectées, le procédé retourne à la phase initiale. Le calcul de la masse est de préférence opéré, lors d'une phase de démarrage du véhicule lorsque la vitesse est réduite et l'accélération importante pour réduire l'intervention des forces extérieures (vent, etc..). Toutefois, le conditionnement du déclenchement du procédé à la valeur de l'accélération n'est pas obligatoire et peut être réalisé automatiquement à chaque phase de démarrage.It will be noted that the method comprises a step of determining C1 of a signal representing a state of slippage of the vehicle and that the triggering of the calculation of the mass is conditioned by the fact that the signal indicates that no slippage is detected. . This protects the calculation from mechanical power losses resulting from slippage. Preferably, the triggering of the mass calculation also provides for the comparison C2 of the longitudinal acceleration with respect to a predetermined acceleration threshold and the method triggers the determination of the mass when the value of the longitudinal acceleration is greater than the predetermined acceleration threshold. If these last two conditions are not respected, the process returns to the initial phase. The mass calculation is preferably carried out, during a vehicle start-up phase when the speed is reduced and the acceleration significant to reduce the intervention of external forces (wind, etc.). However, conditioning the triggering of the process to the value of acceleration is not compulsory and can be carried out automatically at each start-up phase.
[038] De plus, le procédé comprend une étape de mesure 32 des points de fonctionnement du ou des moteurs de traction en état de production de puissance à leur sortie et à condition que le ou les modules de traction soient en état de transmission de puissance à la route, c'est-à-dire l'embrayage est positionné en état fermé et un rapport de vitesse est engagé pour une configuration de groupe motopropulseur ayant une boite de vitesses et un embrayage. Le procédé comprend également la mesure des points de fonctionnement de la transmission pour le ou les modules de traction en état de production de puissance à la route pour déterminer une valeur de rendement mécanique de la transmission prédéterminée.[038] In addition, the method comprises a step of measuring 32 of the operating points of the traction motor (s) in power generation state at their output and provided that the traction module (s) are in power transmission state on the road, that is to say the clutch is positioned in the closed state and a gear ratio is engaged for a powertrain configuration having a gearbox and a clutch. The method also includes measuring the operating points of the transmission for the traction module or modules in the state of power generation on the road to determine a predetermined mechanical efficiency value of the transmission.
[039] En outre, le procédé comprend une étape 33 de détermination de la puissance motrice du véhicule transmise à la route. Plus précisément, la puissance motrice transmise à la route Proues est déterminée à partir de la puissance disponible en sortie du ou des moteurs de traction du véhicule et de la valeur de rendement mécanique de la transmission prédéterminée en fonction de la mesure de points de fonctionnement de la transmission par les moyens d'acquisition 24. De plus, la puissance disponible en sortie dudit moteur de traction est déterminée à partir de la mesure des points de fonctionnement du moteur par les moyens d'acquisition 24, choisis parmi la charge moteur, le régime moteur et la consommation d'énergie du moteur (en carburant ou énergie électrique) pour la production de puissance disponible en sortie dudit moteur, et d'une carte prédéterminée de production de puissance du moteur de traction consultable dans les moyens d'enregistrement 25. La puissance motrice transmise à la route Proues est calculée à partir de la puissance disponible de chacun des modules de traction 11,12 du groupe motopropulseur.[039] In addition, the method comprises a step 33 of determining the driving power of the vehicle transmitted to the road. More specifically, the driving power transmitted to the Proues road is determined from the power available at the output of the traction motor (s) of the vehicle and the mechanical efficiency value of the transmission predetermined as a function of the measurement of operating points of transmission by the acquisition means 24. In addition, the power available at the output of said traction motor is determined from the measurement of the engine operating points by the acquisition means 24, chosen from the engine load, the engine speed and the energy consumption of the engine (in fuel or electric energy) for the production of power available at the output of said engine, and of a predetermined map of power production of the traction engine which can be consulted in the recording means 25 The driving power transmitted to the Proues road is calculated from the available power of each of the traction modules 11,12 of the power train. lseur.
[040] Lorsque le groupe motopropulseur comporte un ou plusieurs modules de traction, le procédé comporte la détermination d'un signal d'état de production de puissance de chaque moteur de traction et la détermination de la carte prédéterminée de production de puissance en fonction de du signal d'état de production de puissance. Ainsi, si le groupe motopropulseur est équipé de plusieurs modules de traction, le procédé est apte à choisir la carte de production de puissance correspondante à chaque moteur de traction. Par état de production de puissance on entend un état indiquant la présence ou non d'une puissance mécanique en sortie du moteur.When the powertrain comprises one or more traction modules, the method comprises the determination of a power production status signal from each traction motor and the determination of the predetermined power production card as a function of of the power generation status signal. Thus, if the powertrain is equipped with several traction modules, the method is able to choose the power production card corresponding to each traction motor. By power production state means a state indicating the presence or not of mechanical power at the engine output.
[041] Ensuite, le procédé comprend une étape de détermination 34 de la masse M du véhicule par le module 26 à partir d'au moins l'accélération longitudinale mesurée Axl, de la puissance motrice transmise à la route Proues, de la résistance à l'avancement prédéterminée Ra du véhicule et de la vitesse du véhicule conformément à la formule mentionnée précédemment lors de la description du module 26. De préférence, la détermination de la masse est exécutée à chaque phase de démarrage du véhicule. Ainsi, on détermine la masse emportée pour chaque trajet réalisé par le véhicule.[041] Next, the method comprises a step of determining 34 of the mass M of the vehicle by the module 26 from at least the measured longitudinal acceleration Axl, of the motive power transmitted to the Proues road, of the resistance to the predetermined advancement Ra of the vehicle and of the speed of the vehicle in accordance with the formula mentioned previously during the description of the module 26. Preferably, the determination of the mass is carried out at each phase of starting the vehicle. Thus, the mass carried is determined for each journey made by the vehicle.
[042] A une étape 35, la valeur de la masse est enregistrée dans une mémoire du dispositif de contrôle 13. Dans des variantes du procédé, la valeur de la masse est transmise à un programme de pilotage du dispositif de contrôle 13 ou à un système distant via des moyens de communication sans fil. L'information de masse transmise est la masse totale du véhicule ou la masse emportée.[042] In a step 35, the value of the mass is recorded in a memory of the control device 13. In variants of the method, the value of the mass is transmitted to a control program of the control device 13 or to a remote system via wireless communication means. The mass information transmitted is the total mass of the vehicle or the mass carried.
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