Brevet FR3042276A1 — publié le 20170414

Procédé de détermination de l'acyclisme d'au moins un élément d'une chaîne cinématique d'un véhicule automobile. L'invention a pour domaine technique le contrôle de groupes moteurs munis d'au moins une chaîne cinématique, et plus particulièrement le contrôle de l'acyclisme de tels groupes. Les phénomènes d'acyclisme d'une chaîne cinématique doivent être détectés et confirmés par la mise en place d'un capteur (vitesse, accélération) puis modélisés par un calcul prédictif de l'emballement du phénomène. Toutefois cette solution n'est pas acceptable. En effet, l'ajout de capteurs présente un coût industriel élevé, est source de pannes ce qui induit une augmentation du coût en après-vente. De plus, les capteurs, notamment l'accéléromètre présentent des imprécisions ou pollutions des signaux de mesures et des dérives. Enfin, la détection d'acyclisme par capteur ne permet pas d'obtenir des mesures à la fréquence des taches logicielles. De l'état de la technique antérieure, on connaît le document JPS 57 86 506 décrivant une méthode d'évaluation du niveau de défaillance dans un système de turbines en fonction des mesures de plusieurs capteurs de vibration. Il existe un besoin pour une détermination de l'acyclisme résolvant les problèmes mentionnés ci-dessus. L'invention a pour objet un procédé de détermination de l'acyclisme d'au moins un élément d'une chaîne cinématique d'un véhicule automobile. Au moins un élément en rotation de la chaîne cinématique est muni d'un repère à dents par fixation solidaire, un capteur étant associé à chaque repère de sorte à mesurer la vitesse de rotation de l'élément par détection du passage d'au moins une dent du repère devant le capteur. Le procédé comprend les étapes suivantes. Pour chaque capteur, on mesure une tension alternative en sortie du capteur, on 3042276 2 détermine un seuil de tension maximale positive d'une alternance, on détermine le temps entre deux alternances consécutives en déterminant le temps écoulé entre l'apparition de deux occurrences successives de la tension maximale positive, on détermine la fréquence entre deux 5 alternances consécutives en fonction du temps écoulé entre l'apparition de deux occurrences successives de la tension maximale positive, on détermine la vitesse instantanée de rotation de l'élément en fonction de la fréquence et du nombre de dents du repère, on détermine la vitesse moyenne de rotation de l'élément en réalisant la 10 moyenne glissante d'un échantillon d'autant de vitesses instantanées que de dents du repère, puis on détermine la présence d'acyclisme au niveau de l'élément de la chaîne cinématique pour lequel la vitesse est mesurée en comparant l'écart entre la vitesse instantanée et la vitesse moyenne à au moins un seuil prédéterminé. 15 Pour confirmer la présence d'acyclisme de l'élément à l'instant de mesure, on peut initialiser au moins un compteur, on peut déterminer si la valeur absolue de l'écart entre la vitesse instantanée et la vitesse moyenne est supérieure à au moins un seuil, Lorsque tel est le cas, on incrémente le compteur associé au 20 seuil franchi, puis on détermine si au moins un compteur est supérieur à un seuil, et si tel est le cas, on détermine que l'élément fait preuve d'acyclisme à l'instant de mesure. On peut remettre à zéro les compteurs si le calculateur est remis à zéro et/ou si on perd le signal de mesure du capteur. 25 On peut calculer ensuite une courbe de tendance de la valeur absolue de l'écart entre la vitesse instantanée et la vitesse moyenne en fonction du temps par régression, on peut déterminer ensuite le gradient de la courbe de tendance, puis on peut déterminer si la valeur déterminée du gradient est supérieure à une valeur de seuil, et si tel 30 est le cas, on peut déterminer que l'élément présente un acyclisme persistant. 3042276 3 D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif. On considère une chaîne cinématique de BVA (acronyme pour 5 « Boîte à Vitesse Automatique ») comprenant plusieurs éléments en rotation dont on souhaite étudier ou contrôler le fonctionnement, notamment la tendance à l'acyclisme. On rappelle que l'acyclisme est la variation de vitesse instantanée d'une pièce en rotation alors que la vitesse moyenne demeure constante. 10 On place un ensemble capteur/repère sur un des éléments de la chaîne cinématique. Le capteur délivre un signal brut sous la forme d'une tension. Le capteur peut être de type magnétique ou optique. Le repère est adapté au type de capteur, magnétique ou optique. En d'autres termes, l'élément de la chaîne cinématique mesuré par le 15 capteur comprend un repère permettant de déterminer sa vitesse de rotation ou son accélération de rotation. Un tel repère comprend en général des dents disposées uniformément sur sa circonférence, comprises dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation de l'élément de la chaîne 20 cinématique mesuré par le capteur. Le capteur délivre alors une tension en rapport avec le passage des dents du repère. Dans le cas d'un capteur de vitesse, la tension est proportionnelle à la vitesse de rotation des dents du repère. La fréquence d'apparition est proportionnelle à la vitesse de 25 rotation du repère. A chaque passage de dents face au capteur, un signal alternatif est produit. L'occurrence de ce signal est naturellement en phase avec le passage de chaque dent. Le temps de passage de chaque dent est proportionnel à la vitesse circonférentielle ou autrement dit au régime 30 de rotation de la cible. La fréquence d'apparition ou autrement dit, le nombre de passage de dent ou le nombre de sinusoïdes est proportionnel à la vitesse circonférentielle ou régime de la cible. 3042276 4 Le procédé de détermination de l'acyclisme d'au moins un élément d'une chaîne cinématique d'un véhicule automobile comprend des étapes suivantes. On détermine le seuil de tension maximale positive d'une 5 alternance. Une alternance correspond au passage d'un front de dent du repère au front suivant. On détermine le temps t entre deux alternances consécutives en déterminant le temps écoulé entre l'apparition de deux occurrences successives de la tension maximale positive. 10 On détermine la fréquence f entre deux alternances consécutives en appliquant la définition d'une fréquence : f =-t 1 (Eq. 1) On détermine la vitesse instantanée VI en fonction de la 15 fréquence f et du nombre N de dents du repère, par application de l'équation suivante : (f * 60) VI = (Eq. 2) Avec : 20 N : nombre de dents du repère On détermine la vitesse moyenne V MOY en réalisant la moyenne glissante d'un échantillon de N vitesses instantanées VI N sur un tour, soit N dents du repère par application de l'équation 25 suivante : V MOY =1 N) (Eq. 3) L'échantillon de N vitesses instantanées VI _N correspond à N valeurs successives de vitesses instantanées VI. 30 A chaque passage de dents, la vitesse instantanée est calculée. Sur une cible de soixante dents, on a donc soixante valeurs de vitesse instantanée pouvant être différentes. N 3042276 5 La vitesse moyenne est calculée à la fin de chaque tour Compte tenu du calcul de la vitesse instantanée pour chaque dent, la vitesse moyenne est calculée en prenant bien en compte ces vitesses sur un tour, soit sur soixante dents, soixante valeurs de vitesse 5 instantanées consécutives. On procède ensuite à une détection d'acyclisme. La détection se fait pour chaque tour de repère effectué. Le principe fondamental est de comparer la vitesse instantanée d'un point donné par rapport à la vitesse moyenne du tour précédent. L'écart entre la vitesse 10 instantanée par rapport à la vitesse moyenne informe sur l'ampleur de l'acyclisme. L'expérience montre que pour une vitesse moyenne identique calculée consécutivement sur plusieurs tours, de grandes divergences de vitesses instantanées peuvent tout de même exister. Ces divergences 15 sont en rapport avec le phénomène d'acyclisme. Cette différence significative est exprimée selon trois grades de sévérité, calibrés selon le besoin technique du système à contrôler. La confirmation de présence d'acyclisme sous Grade 1, 2 ,3 est matérialisée par un compteur d' occurrence, respectivement 20 Compt_Occu_Grade l, Compt Occu Grade2, Compt Occu Grade3. Chaque compteur d'occurrence est incrémenté chaque fois que l'on détermine que la valeur absolue de l'écart entre la vitesse instantanée VI et la vitesse moyenne V MOY est supérieur à un seuil spécifique à chaque grade, nommés respectivement 25 Seuil Compt Occu Gradel, Seuil Compt Occu Grade2, Seuil Compt Occu Grade3, sinon le compteur est remis à zéro. Si chaque compteur Compt Occu Gradel, Compt Occu Grade2, Compt Occu Grade3 dépasse un seuil prédéterminé spécifique à chaque grade, nommés respectivement 30 Seuil Acy Gradel, Seuil Acy Grade2, Seuil Acy Grade3, on détermine qu'un acyclisme respectivement de grade 1, 2, 3 est établi à l'instant t. 3042276 6 Le compteur permet d'éviter les phénomènes dits de « pompage software » (activation / dé activation en chaîne) également appelés hystérésis. Par ailleurs, on remet à zéro les compteurs et les niveaux de 5 grades si le calculateur est remis à zéro et/ou si on perd le signal de mesure du capteur. On calcule ensuite une courbe de tendance de la valeur absolue de l'écart entre la vitesse instantanée VI et la vitesse moyenne V MOY en fonction du temps. Une telle courbe peut être obtenue par 10 régression, notamment régression polynomiale à partir des points obtenus lors des calculs de grade. On détermine ensuite le gradient Gradi_Acy de la courbe de tendance, puis on détermine si la valeur déterminée du gradient Gradi_Acy est supérieure à une valeur de seuil Seuil Gradi Acy. 15 Si tel est le cas, on confirme la tendance d'apparition de l'acyclisme. Le calcul de tendance permet de déterminer l'installation d'un acyclisme et d'anticiper le lancement d'un procédé de correction adapté. 20 REVENDICATIONS1. Procédé de détermination de l'acyclisme d'au moins un élément d'une chaîne cinématique d'un véhicule automobile, caractérisé par le fait qu'au moins un élément en rotation de la chaîne cinématique est muni d'un repère à dents par fixation solidaire, un capteur étant associé à chaque repère de sorte à mesurer la vitesse de rotation de l'élément par détection du passage d'au moins une dent du repère devant le capteur, et par le fait qu'il comprend les étapes suivantes : Pour chaque capteur, On mesure une tension alternative en sortie du capteur, On détermine un seuil de tension maximale positive d'une alternance, On détermine le temps entre deux alternances consécutives en déterminant le temps écoulé entre l'apparition de deux occurrences successives de la tension maximale positive On détermine la fréquence entre deux alternances consécutives en fonction du temps écoulé entre l'apparition de deux occurrences successives de la tension maximale positive, On détermine la vitesse instantanée de rotation de l'élément en fonction de la fréquence et du nombre de dents du repère, On détermine la vitesse moyenne de rotation de l'élément en réalisant la moyenne glissante d'un échantillon d'autant de vitesses instantanées que de dents du repère, puis On détermine la présence d'acyclisme au niveau de l'élément de la chaîne cinématique pour lequel la vitesse est mesurée en comparant l'écart entre la vitesse instantanée et la vitesse moyenne à au moins un seuil prédéterminé. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel, pour confirmer la présence d'acyclisme de l'élément à l'instant de mesure, on initialise au moins un compteur, on détermine si la valeur absolue de l'écart entre la vitesse instantanée et la vitesse moyenne est supérieur à au moins un seuil, 3042276 8 lorsque tel est le cas, on incrémente le compteur associé au seuil franchi, puis on détermine si au moins un compteur est supérieur à un seuil, Si tel est le cas, on détermine que l'élément fait preuve 5 d'acyclisme à l'instant de mesure. 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel on remet à zéro les compteurs si le calculateur est remis à zéro et/ou si on perd le signal de mesure du capteur. 4. Procédé selon la revendication 2 ou 3, dans lequel on calcule 10 ensuite une courbe de tendance de la valeur absolue de l'écart entre la vitesse instantanée et la vitesse moyenne en fonction du temps par régression, on détermine ensuite le gradient de la courbe de tendance, puis on détermine si la valeur déterminée du gradient est supérieure à une valeur de seuil, 15 si tel est le cas, on détermine que l'élément présente un acyclisme persistant.