Brevet FR2641073A1 — publié le 19900629

Appareillage de détermination de la masse d'un véhicule automobile La présente invention concerne un appareillage de détermination de la masse d'un véhicule automobile, comportant des générateurs de signaux pour le couple du moteur, des générateurs de signaux pour la vitesse et l'accélération du véhicule, des générateurs de signaux pour la condition d'un embrayage entre le moteur et le train d'entraînement ainsi qu'un ordinateur traitant des signaux des générateurs, de telle sorte que, pendant une première phase de fonctionnement avec l'embrayage débrayé, un coefficient représentant la résistance à la marche du véhicule soit déterminé et, pendant une seconde phase de fonctionnement avec l'embrayage embrayé, à nouveau des valeurs de l'accéléra- tion du véhicule soient déterminées et une valeur en corrélation avec la masse du véhicule soit à nouveau calculée en formant le quotient du couple-moteur, obtenu pendant la seconde phase de fonctionnement, et d'une grandeur fonction -de la différence entre la valeur d'accélération et la valeur de la résistance à la marche. Un appareillage correspondant fait l'objet du brevet EP-01 11il 636. Dans ce document, on utilise la connaissance que la masse d'un véhicule automobile, en négligeant les masses tournantes du véhicule, peut étre déterminée en formant le quotient de différences faisant intervenir la différence entre deux valeurs du couple d'entraînement obtenues à différents instants et la différence entre deux valeurs de l'accélération du véhicule obtenues à des instants correspondants. Le calcul peut être simplifié, en augmentant la précision, lorsqu'un des instants est situé dans une phase de fonctionnement avec diminution du couple-moteur, c'est-à-dire dans une phase de fonctionnement dans laquelle l'embrayage reliant le moteur au train d'entrai- nement est débrayé (cf. les lignes 9 à 12 dela page 3 du brevet EP-01 11 636). Cependant, la précision pouvant être obtenue n'est pas encore tout à fait satisfaisante. L'invention a maintenant pour but de créer un appareillage correspondant qui permette d'augmenter sensiblement la précision de la détermination de masse. Ce problème est résolu conformément à l'invention en ce qu'il est prévu un générateur de signaux représentant le rapport de transmission correspon- dant de la boite de vitesses du véhicule et en ce que une valeur mEi en corrélation avec la masse du véhicule peut être déterminée à l'aide de l'ordinateur par la formule suivante: 2 2 r,. iG/r bei iG /r m = MMi -ei JM bi - b. b bei -a a o ba =accélération du véhicule quand l'embrayage est débrayé bei = valeurs d'accélération du véhicule quand l'embrayage est débrayé r = rendement du train d'entraînement iG = rapport de transmission de la boîte de vitesses r = rayon de roulement dynamique des roues motrices 3M = moment d'inertie du moteur JM i = valeurs du couple d'entraînement du couple-moteur. Au moyen de l'invention, on tient compte du fait que le moment d'inertie du moteur du véhicule représente une grandeur importante et doit être pris en considération pour cette raison lors du calcul de la masse du véhicule. En outre, l'invention permet d'obtenir une pLus grande précision également par le fait que le coefficient représentant la résistance à la marche est déterminé d'une façon très précise et que les signaux représentant le couple du moteur et l'accélération du véhicule sont traités de façon répétée pendant la phase avec embrayage embrayé. Selon une forme avantageuse de réalisation de l'invention, il est en outre prévu un générateur de signaux de freinage grâce auquel on peut être assuré que des signaux produits par ce générateur lors de l'actionnement d'un frein ne soient pas pris en considéra- tion, c'est-à-dire que pour la détermination de la masse du véhicule, il intervient seulement des signaux qui sont produits quand les freins du véhicule ne sont pas actionnés. Les valeurs de l'accélération du véhicule peuvent être déterminées d'une manière connue à partir de la vitesse de marche en calculant le quotient de différences faisant intervenir la différence entre deux valeurs de la vitesse, qui sont mesurées à des instants différents, et l'espacement temporel entre ces deux mesures. Du fait que l'accélération du véhicule varie de part et d'autre d'une valeur moyenne, il est avantageux qu'un grand nombre de mesures soient effectuées pendant un intervalle de temps prédéterminé et qu'une valeur moyenne desdites mesures soit établie. On peut ainsi exclure que des oscillations dans le train d'entraînement ou des variations de fréquence comparativement grande des valeurs de la vitesse et de l'accélération du véhicule introduisent des erreurs dans la valeur de la masse déterminée. Comme générateurs de signaux représentant le rapport de transmission correspondant de la boite de vitesses, il est possible de disposer à l'entrée et à la sortie de la boite de vitesses des capteurs de vitesses de rotation dont les signaux permettent à l'ordinateur de calculer le quotient des vitesses de rotation à l'entrée et à la sortie de la boite de vitesses et par conséquent le rapport de transmission. Pour la détermination du couple d'entraînement, on peut utiliser un générateur de signaux dont les signaux représentent la position correspondante de la pompe d'injection pour un moteur diesel ou bien la position correspondante du papillon dans le cas d'un moteur à essence. Lorsque dans l'ordinateur sont mémorisées les données caractéritiques du moteur qui sont associées à la position correspondante de la pompe d'injection ou du papillon et à la vitesse de rotation du moteur, l'ordinateur peut alors déterminer facilement le couple d'entraînement ou le couple-moteur. Selon d'autres particularités de l'appareilla- ge conforme à l'invention: - Dans l'ordinateur ou dans une mémoire de celui-ci sont mémorisées des données de familles de courbes caractéristiques du moteur de telle sorte que l'ordinateur puisse associer le couple-moteur correspondant à un signal d'un générateur reproduisant la position de la pédale d'accélérateur ou la condition de marche de la pompe d'injection du moteur. - L'ordinateur tient compte additionnellement de la vitesse de rotation du moteur. - Les signaux représentant l'accélération sont pris en considération seulement en dessous d'une vitesse limite pour réduire l'influence de la résistance à l'air du véhicule. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence, dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels: la Figure 1 est une représentation schématique du train d'entraînement d'un véhicule automobile, équipé de l'appareillage conforme à l'invention pour la détermination de la masse du véhicule, et la Figure 2 représente un diagramme qui indique la vitesse de marche v du véhicule en fonction du temps t pendant une phase d'accélération qui est interrompue par une phase de fonctionnement du véhicule avec l'embrayage débrayé. En référence à la Figure 1, le moteur 1 du véhicule est relié, par l'intermédiaire d'un embrayage 3, avec le côté d'entrée d'une boite de vitesses 4, dont le côté de sortie est relié fonctionnelle- ment avec les roues motrices 7, dont seulement une est représentée. Entre le moteur 1 et l'embrayage 3, il est prévu un capteur 2 de vitesses de rotation, qui permet de capter, d'une part, la vitesse de rotation du moteur et, d'autre part - quand l'embrayage 3 est embrayé - également la vitesse de rotation à l'entrée de la boite de vitesses 4. Du côté de sortie de la boîte de vitesses 4, il est prévu un autre capteur 5 de vitesses de rotation, qui peut capter, d'une part, la vitesse de rotation des roues motrices 7, et par conséquent la vitesse de marche du véhicule, et qui offre, d'autre part, la possibilité, en relation avec le capteur de vitesses de rotation 2, quand l'embrayage 3 est embrayé, de déterminer le rapport de transmission correspondant de la boite de vitesses 4. Le couple d'entraînement du moteur 1 est commandé par sa pompe d'injection 8, qui est elle-même actionnée en fonction de la position de la pédale d'accélérateur. Pour la détermination de la masse du véhicule, il est prévu un.ordinateur 13, qui est relié à une mémoire 12, qui contient des données des familles de courbes caractéristiques du moteur 1. L'ordinateur 13 reçoit en provenance de la pompe d'injection 8 des signaux qui représentent la condition de marche correspondante de la pompe d'injection 8 ou la position du papillon du carburateur du moteur. En outre, l'ordinateur 13 reçoit les signaux fournis par le capteur de vitesses de rotation 2, de sorte que l'ordinateur 13 peut déterminer, à partir de la condition de fonctionnement de la pompe d'injection 8, de la vitesse de rotation du moteur, fournie par le capteur 2, les données caractéristiques du moteur contenues dans la mémoire 12, son couple d'entraînement. En outre, l'ordinateur 13 est relié à un générateur de signaux 9 qui indique si l'embrayage 3 est embrayé ou débrayé. Par ailleurs, l'ordinateur 13 est relié au capteur 5 de vitesse de rotation et à un générateur de signaux 11 qui indique si le frein 6 du véhicule est actionné ou non. A partir des signaux fournis par les capteurs de vitesses de rotation 2 et 5, l'ordinateur 13 peut, quand l'embrayage 3 est embrayé, déterminer le rapport de transmission de la boite de vitesses 4 et le profil de vitesse de marche du véhicule. A partir des signaux fournis par le capteur de vitesse de rotation 5, l'ordinateur 13 détermine, quand l'embrayage 3 est débrayé et quand le frein 6 n'est pas actionné, le coefficient représentant la résistance à la marche. Ainsi, l'ordinateur peut effectuer les opérations de calcul, correspondant à la formule indiquée dans le préambule, pour la détermination de la masse du véhicule. La Figure 2 représente la variation de la vitesse de marche v du véhicule en fonction du temps t. On voit que la vitesse croit initialement pendant une phase I. Ensuite, pendant une phase II, l'embrayage 3 est débrayé car la boîte de vitesses 4 doit être enclenchée. Pendant la phase II, le véhicule roule ainsi sans entraînement jusqu'à ce que, au début de la phase III, l'embrayage 3 soit à nouveau embrayé, de sorte que la vitesse v du véhicule croît à nouveau car la pédale d'accélérateur a été abaissée fortement en correspondance. La courbe K représentant la vitesse de marche du véhicule fait ressortir des variations de fréquence relativement grande de cette vitesse. Pour éviter que ces variations de grande fréquence n'introduisent des erreurs dans le résultat obtenu pour la masse du véhicule, on opère par formation de valeurs moyennes, comme indiqué par la courbe X1. Sur la base des valeurs de la vitesse v qui sont représentées par la courbe K1, il est alors possible de calculer à chaque fois une accélération moyenne du véhicule pour la phase II et également au moins pour une des phases I ou III. Ces valeurs moyennes de l'accélération sont ensuite utilisées pour le calcul de la masse du véhicule. REVENDICATIONS 1. Appareillage de détermination de la masse d'un véhicule automobile, comportant des générateurs de signaux pour le couple du moteur, des générateurs de signaux pour la vitesse et l'accélération du véhicule, des générateurs de signaux pour la condition d'un embrayage entre le moteur et le train d'entraînement ainsi qu'un ordinateur traitant des signaux des généra- teurs, de telle sorte que, pendant une première phase de fonctionnement avec l'embrayage débrayé, on obtienne un coefficient concernant la résistance à la marche, par exemple: fE =ba / g,' o fE = grandeur (coefficient) fonction de la résistance à la marche ba = accélération du véhicule quand l'embrayage est dé- ba brayé g = accélération terrestre et pendant une seconde phase de fonctionnement avec l'embrayage embrayé, plusieurs valeurs sont obtenues pour l'accélération du véhicule et une valeur en corrélation avec sa masse est calculée en déterminant le quotient entre le couple-moteur obtenu plusieurs fois pendant la seconde phase de fonctionnement et une grandeur fonction de la différence entre la valeur d'accélération et la valeur de la résistance à la marche, appareillage caractérisé en ce qu'il est prévu un dispositif à générateurs de signaux (capteurs de vitesse de rotation 2,5) représentant le rapport de transmission correspondant de la boîte de vitesses (4) et en ce que, à l'aide d'un ordinateur (13), il est possible de déterminer une valeur (mEi) en corrélation avec la masse, conformément à la formule suivante: 264 1073 ,. iG/r b-eiÀ i2 /r2 mEi b - MMi b.- JM bei bei -ba bei a el a o ba =accélération du véhicule quand l'embrayage est débrayé bei = valeurs d'accélération du véhicule quand l'embrayage est débrayé n = rendement du train d'entraînement iG = rapport de transmission de la boîte de vitesses r = rayon de roulement dynamique des roues motrices JM = moment d'inertie du moteur JM Mi = valeurs du couple d'entraînement du couple-moteur. 2. Appareillage selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce qu'il est prévu un générateur (11) de signaux de freinage et des signaux produits lors de l'actionnement d'un frein (6) ne sont pas pris en considération par les autres générateurs de signaux (notamment 2 et 5). 3. Appareillage selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'accélération (ba bei) est déterminée par des mesures successives de la vitesse ainsi que par la formation de quotients de différences faisant intervenir la différence entre deux valeurs de vitesse mesurées à des instants différents et l'espacement temporel entre les deux mesures. 4. Appareillage selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, pour la détermination du rapport de transmission de la boite de vitesses (4), il est prévu à son entrée un capteur de vitesse de rotation (2) et à sa sortie un capteur de vitesse de rotation (5). 5. Appareillage selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que dans l'ordinateur (13) ou dans une mémoire (12) de celui-ci sont mémorisées des données de familles de courbes caractéristiques du moteur (1) de telle sorte que l'ordinateur (13) puisse associer le couple-moteur correspondant( Mmi) à un signal d'un générateur reproduisant la position de la pédale d'accélérateur ou la condition de marche de la pompe d'injection (8) du moteur (1). 6. Appareillage selon la revendication , caractérisé en ce que l'ordinateur (13) tient compte additionnellement de la vitesse de rotation du moteur (1). 7. Appareillage selon une des revendications i à 6, caractérisé en ce que les signaux représentant l'accélération (ba, bei) sont pris en considération seulement en dessous d'une vitesse limite pour réduire l'influence de la résistance à l'air du véhicule.