Contribution à l'évaluation de la prestation agrément de conduite liée au comportement du groupe motopropulseur d'un véhicule automobile PDF Download
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Author: Olivier Hayat Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 204
Book Description
Afin de s'imposer dans un marché de plus en plus concurrentiel, chaque constructeur automobile tente de se distinguer par les sensations de plaisir de conduite que peuvent procurer les véhicules qu'il conçoit. Ainsi, l'agrément de conduite lié au comportement du groupe motopropulseur est une des prestations clients phares d'un véhicule. Cependant, la prise en compte de l'agrément de conduite dans le cycle de conception d'un véhicule automobile n'est pas aisée dans la mesure où le résultat de confort dépend de l'optimisation de l'ensemble du véhicule et pas seulement de chacun des sous-systèmes (moteur, boîte de vitesses,...). L'objet de cette recherche concerne l'aide à la conception du groupe motopropulseur et de sa commande en vue d'optimiser l'agrément de conduite. Il consiste en une rélfexion générale sur l'utilisation de la modélisation, des outils d'analyse et de simplification de modèles dynamiques. La problématique de cette prestation est actuellement traitée à l'aide de représentations relativement simples. Ce travail propose des niveaux de modélisation plus évolués. Une étude bibliographiqe concernant les représentations des différents sous-systèmes influençant l'agrément de conduite d'un véhicule permet d'établir un modèle complet de véhicule. Pour chaque sous-prestation étudiée (à-coups en rapport engagé, décollage et passage de vitesses), différents modèles de synthèse sont proposés. L'introduction d'outils d'analyse comme l'observation des index d'activité des éléments énergétiques du système (inerties, raideurs, dissipations) contribuent à l'élaboration d'un niveau de complexité juste nécessaire à la représentation des phénomènes étudiés. Les modèles générés permettent non seulement de reproduire le comportement du véhicule en accord avec les résultats expérimentaux établis mais aussi de dégager des analyses et de mettre en évidence des phénomènes comme l'interaction entre la dynamique de la chaîne cinématique, le mouvement du groupe motopropulseur et la suspension horizontale de roue. De plus, l'influence des paramètres de conception des différents sous-sytèmes et l'analyse du comportement dynamique global du véhicule est menée. Finalement, cette étude doit permettre d'améliorer la compétitivité des secteurs d'ingénierie en apportant une meilleure compréhension du comportemnent du véhicule
Author: Olivier Hayat Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 204
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Afin de s'imposer dans un marché de plus en plus concurrentiel, chaque constructeur automobile tente de se distinguer par les sensations de plaisir de conduite que peuvent procurer les véhicules qu'il conçoit. Ainsi, l'agrément de conduite lié au comportement du groupe motopropulseur est une des prestations clients phares d'un véhicule. Cependant, la prise en compte de l'agrément de conduite dans le cycle de conception d'un véhicule automobile n'est pas aisée dans la mesure où le résultat de confort dépend de l'optimisation de l'ensemble du véhicule et pas seulement de chacun des sous-systèmes (moteur, boîte de vitesses,...). L'objet de cette recherche concerne l'aide à la conception du groupe motopropulseur et de sa commande en vue d'optimiser l'agrément de conduite. Il consiste en une rélfexion générale sur l'utilisation de la modélisation, des outils d'analyse et de simplification de modèles dynamiques. La problématique de cette prestation est actuellement traitée à l'aide de représentations relativement simples. Ce travail propose des niveaux de modélisation plus évolués. Une étude bibliographiqe concernant les représentations des différents sous-systèmes influençant l'agrément de conduite d'un véhicule permet d'établir un modèle complet de véhicule. Pour chaque sous-prestation étudiée (à-coups en rapport engagé, décollage et passage de vitesses), différents modèles de synthèse sont proposés. L'introduction d'outils d'analyse comme l'observation des index d'activité des éléments énergétiques du système (inerties, raideurs, dissipations) contribuent à l'élaboration d'un niveau de complexité juste nécessaire à la représentation des phénomènes étudiés. Les modèles générés permettent non seulement de reproduire le comportement du véhicule en accord avec les résultats expérimentaux établis mais aussi de dégager des analyses et de mettre en évidence des phénomènes comme l'interaction entre la dynamique de la chaîne cinématique, le mouvement du groupe motopropulseur et la suspension horizontale de roue. De plus, l'influence des paramètres de conception des différents sous-sytèmes et l'analyse du comportement dynamique global du véhicule est menée. Finalement, cette étude doit permettre d'améliorer la compétitivité des secteurs d'ingénierie en apportant une meilleure compréhension du comportemnent du véhicule
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Cette thèse apporte une contribution au domaine du diagnostic au travers d'un module de détection et quantification de situations de conduites critiques fonctionnant en temps réel, et appliqué au véhicule automobile. Le système est rapide mais l'évaluation doit se faire en temps réel. Le véhicule est peu instrumenté afin de pouvoir prétendre à une future commercialisation. La redondance est donc analytique. Nous avons modélisé le taux de sous-virage en fonction de l'accélération transversale. Ce modèle est un modèle boîte grise, dont certains paramètres sont liés à la qualité de la route, et dont la variation n'est pas significative de défaut au sens «modification du comportement dynamique». Il faut donc estimer en permanence ces paramètres afin de préserver l'exactitude du modèle. Nous avons utilisé pour cela une variante de la méthode des moindres carrés récursifs pondérés, avec facteur d'oubli. Il s'agissait de s'affranchir des problèmes numériques, dus à des périodes d'excitation insuffisante, qui correspondaient pour nous à des périodes de conduite en ligne droite. Les sauts de moyenne du résidu issu du modèle sont détectés par des tests statistiques dont le test de Wald et un test de Bayes à fenêtre glissante. La quantification de la criticité se fait grâce à un système d'inférence flou, de manière à agréger un certain nombre d'informations tout en utilisant la connaissance empirique du système pour élaborer la base de règles. Une structure particulière en étage a été utilisée afin de ne traiter que des systèmes tridimensionnels, visualisables. En dernier lieu, nous avons étudié la corrélation objective entre la sensation de «progressivité au lâcher de pied» et la mesure objective de certaines valeurs physiques. L'utilisation de l'analyse en principaux composants semble montrer une corrélation entre le classement subjectif des essayeurs et la dispersion des points dans l'espace des PCA, qui demande à être confirmée statistiquement.
Author: William F. Milliken Publisher: Wiley-Blackwell ISBN: 9781860583896 Category : Automobiles Languages : en Pages : 0
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Maurice Olley, one of the great automotive design, research and development engineers of the 20th century, had a career that spanned two continents. Olley is perhaps best known for his systematic approach to ride and handling. His work was so comprehensive that many of the underlying concepts, test procedures, analysis, and evaluation techniques are still used in the auto industry today. Olley’s mathematical analyses cover design essentials in a physically understandable way. Thus they remain as useful today as when they were first developed. For example, they are easily programmed for study or routine use and for checking the results of more complex programs. Chassis Design – Principles and Analysis is based on Olley’s technical writings, and is the first complete presentation of his life’s work. This new book provides insight into the development of chassis technology and its practical application by a master. Many examples are worked out in the text and the analytical developments are underpinned by Olley’s years of design experience. COMPLETE CONTENTS Maurice Olley – his life and times Tyres and steady–state cornering – slip angle effects (primary) Steady–state cornering– steer effects (secondary) Transient cornering Ride Oscillations of the unsprung Suspension linkages Roll, roll moments, and skew rates Fore–and–aft forces Leaf springs – combined suspension spring and linkage Appendices Comprehensive and well–illustrated with over 400 figures and tables, as well as numerous appendices.
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Les systèmes actifs du châssis sont utilisés pour améliorer les performances dynamiques des automobiles, lever les compromis habituels de la conception automobile, proposer de l’adaptabilité aux situations de roulage et aux styles de conduite. Dès lors que deux systèmes actifs cohabitent, il s’agit de combiner leurs actions et de tirer le meilleur de cette combinaison, pilotée en Contrôle Global.. L’objectif de cette étude est de démontrer l’intérêt d’une supervision des actions des systèmes actifs (en opposition à des actionneurs ne communiquant pas entre eux ou insuffisamment) et de proposer des outils pour améliorer la performance de l’ensemble créé. Après avoir présenté les situations de conduite habituellement utilisées pour l’évaluation du comportement dynamique d’un véhicule par l’essai ou la simulation, nous présentons les actionneurs actifs du châssis. Nous mettons en place les outils de simulation nécessaires à l’étude et à l’évaluation des performances des systèmes actifs. Lorsque cette évaluation est faite nous mettons en place une méthode d’optimisation des consignes envoyées aux actionneurs en utilisant différents algorithmes d’optimisation numérique. Les méthodes et outils mis en place dans cette étude permettent pour la suite du développement du Contrôle Global du Châssis de proposer des points de fonctionnement et des répartitions de tâches entre les actionneurs, utiles au développement de lois de commande.
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Quantifier ou objectiver une prestation d’agrément de conduite consiste à définir quelles sont les grandeurs mesurables (critères) représentatives de l’agrément de la prestation, donnée purement subjective, et à déterminer pour chaque critère une plage de valeurs optimale (intervalle de tolérance). Ce document présente une méthodologie qui couvre toutes les étapes nécessaires à l’objectivation d’une prestation depuis la planification des essais jusqu’à la validation des critères représentatifs de la prestation et des intervalles de tolérance. La quantification nécessite des mesures physiques. L’agrément résulte de ce qu’a ressenti le conducteur. Les mesures permettent d’avoir un enregistrement des stimuli qu’a reçus le conducteur. De ces mesures, nous proposons d’extraire une liste de critères potentiels la plus exhaustive possible à l’aide d’un outil qui génère et extrait automatiquement des critères. Parallèlement, la quantification nécessite l’évaluation de l’agrément associé à la prestation. Si les essais sensoriels réalisés suivent un protocole de comparaisons par paires, l’analyse des préférences peut être réalisée à l’aide de modèles dérivés du Multi-Dimensionnal Scaling. Pour déterminer dans la liste des critères (données quantitatives) ceux qui sont représentatifs de l’agrément (donnée qualitative), nous proposons d’utiliser l’analyse discriminante arborescente par moindres écarts. Cette analyse discriminante est basée sur un critère L1 de décision binaire et un traitement arborescent par regroupement de modalités. Une fois les critères représentatifs identifiés, nous proposons un outil de calcul de tolérances qui permet de déterminer quelles valeurs chaque critère doit prendre pour que l’agrément soit le meilleur possible. Nous présentons enfin les résultats de l’application de cette méthodologie à la prestation décollage à plat pour un groupe moto-propulseur à boîte de vitesses robotisée
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Les avancées en matière de puissance de calcul, d'intégration et de coûts ont permis aux constructeurs automobiles et aux équipementiers de proposer aux conducteurs de nouveaux outils afin de les protéger et les aider quotidiennement dans leur conduite. La multiplication de ces systèmes n'est pas sans poser de problème puisque les capacités du conducteur ne sont pas extensibles. Les travaux présentés dans cette thèse proposent une méthodologie pour la construction d'un estimateur temps réel de la charge de travail. Ceci dans deux buts : - évaluer les systèmes ainsi que leurs interactions avec le conducteur ; - permettre aux systèmes de bénéficier d'un diagnostic de l'état du conducteur afin qu'ils adaptent l'aide fournie en fonction des capacités instantanées du conducteur. La méthodologie est basée sur la mise en correspondance, au sein de la même analyse, de données objectives issues des enregistrements de la performance de la conduite et des données subjectives issues d'une évaluation de la charge de travail du conducteur. Les données sont collectées au cours d'une expérimentation durant laquelle le sujet est soumis à différents niveaux d'exigence. Après avoir validé le protocole expérimental en terme de charge de travail et de performance aux tâches secondaires, une analyse exploratoire multivariée est menée sur les différents indicateurs. Cette analyse a permis de déterminer les variables les plus pertinentes permettant de distinguer les différents contextes de conduite - selon la vitesse, la densité de trafic et la réalisation de tâches secondaires - tout en faisant le parallèle avec la charge de travail du conducteur
Author: Thomas Denoual Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 137
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Les évolutions des processus de conception tendent à l’intégration grandissante des outils numériques,notamment les simulateurs de conduite, dans les boucles de validation. Il est donc nécessaire de construire des méthodologies d’usages adaptées pour répondre à ces nouvelles contraintes et d’explorer les nouvelles possibilités que ces outils peuvent offrir. L’évaluation des prestations dynamiques de conduite est abordée ici dans le cas du contrôle de la trajectoire en virage soumis à des perturbations. L’objectif de ces travaux est de proposer une méthodologie d’évaluation subjective, sur simulateur, des prestations liées à la dynamique du véhicule et de l’appliquer pour la caractérisation d’un système de correction de trajectoire. Des études expérimentales sur simulateur, en présence et en l’absence de restitution inertielle du mouvement, ont été conduites pour valider une méthodologie d’évaluation et identifier les indices sensoriels mis en jeu. Une modélisation basée sur les relations psychophysiques classiques a été proposée pour relier les jugements subjectifs aux données objectives du comportement dynamique du véhicule. Enfin, l’utilisation de cette modélisation a été utilisée pour caractériser le déclenchement d’un système d’aide au contrôle de la trajectoire (ESC). Ces travaux ont été réalisés dans le cadre d’une thèse CIFRE (contrat ANRT n° 1181/2008) à RENAULT, Centre Technique de Simulation et à l’Institut de Recherche en Communication et Cybernétique de Nantes (IRCCyN), UMR 6597, sous la co-direction de MM. Jean-François Petiot (IRCCyN – Ecole Centrale de Nantes) et Andras Kemeny (RENAULT) et l’encadrement de M. Franck Mars (IRCCyN – CNRS).
Author: Annick Van Box Som Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
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La conduite d'un véhicule industriel est une activité professionnelle complexe qui s'exerce dans un environnement dynamique en constante évolution. Elle nécessite un apprentissage spécifique et se situe dans un cadre réglementaire strict, qui relève aussi bien du code du travail que de la réglementation routière. A ces caractéristiques s'ajoutent de fortes contraintes spatio-temporelles qui imposent aux conducteurs le recours à des stratégies opératoires pour répondre à l'objectif principal de leur activité : le respect des délais de livraison dans des conditions optimales de sécurité, de sûreté et de productivité.Cette thèse traite de l'apport de la psychologie cognitive à la conception de systèmes d'assistance à la conduite de véhicules industriels. Les travaux sont destinés à intégrer, dès la conception des nouveaux systèmes, les contraintes du fonctionnement cognitif humain en situation réelle, ainsi que les besoins et attentes des conducteurs, afin que leur soient proposées des solutions technologiques adaptées et utilisables.La partie appliquée illustre deux dimensions majeures de l'activité de conduite d'un camion : la productivité, au travers de la problématique de l'assistance à l'éco-conduite (projet Conduite Economique Assistée, ADEME- RENAULT TRUCKS) ; la sécurité, au travers de la problématique de l'assistance à la détection et à la protection des usagers vulnérables de la route (projet VIVRE2, ANR-PREDIT05-LUTB).D'un point de vue scientifique, la thèse aboutit à la proposition d'un modèle du fonctionnement humain dans les activités finalisées, complété par un modèle adapté à l'activité de conduite d'un véhicule industriel. Les analyses effectuées en situations réelles enrichissent les connaissances, d'une part, sur les stratégies de conduite appliquées à la conduite rationnelle d'un poids lourd en environnement extra-urbain, et, d'autre part, sur les composantes de l'activité des conducteurs qui effectuent des livraisons en milieu urbain. De plus, les travaux effectués dans le cadre du projet VIVRE2 ont permis de préciser les représentations et les comportements à risque des usagers vulnérables vis-à-vis des camions en ville.D'un point de vue applicatif et ergonomique, les travaux sur simulateur dynamique de conduite ont permis l'évaluation d'une interface homme-machine innovante qui pourrait être adaptée à l'éco-conduite, ainsi que la proposition et l'évaluation de systèmes d'assistance pour garantir la sécurité des usagers vulnérables lors des manœuvres à basse vitesse en milieu urbain.
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Le confort et l’agrément de conduite sont devenus une préoccupation centrale pour les constructeurs automobile et ceci dans un contexte concurrentiel particulièrement rude. Sur les véhicules actuels, les fonctions liées à l’agrément sont implantées dans le contrôle moteur et sont calibrés empiriquement, directement sur véhicules. Les performances obtenues sont satisfaisantes, mais la calibration s’avère lourde et coûteuse. Le présent travail s’inscrit dans ce cadre; il porte sur l’amélioration de agrément de conduite par l’élaboration de lois de commande assurant l’atténuation active des oscillations longitudinales, au travers du pilotage du moteur thermique. L’accent est mis sur le raccourcissement du temps de développement et la mise au point. Les travaux entrepris ont débouché sur :- La formalisation d’un problème de commande sous-jacent : la commande à base de prédicteurs (prédicteur de Smith généralisé et prédicteur d’état), le problème de l’implantation de telles lois de commande ont été particulièrement approfondi.- La mise en place d’un cycle générique de développement allant de l’identification à l’expérimentation en passant par la simulation. Le régulateur résultant, à deux degrés de liberté, permet de découpler les objectifs de commande et d’améliorer le ressenti des passagers. Comparée à l'existant, la stratégie conceptuelle y conduisant est particulièrement simple. Elle conduit pourtant à des résultats tout à fait intéressants, aussi bien sur le plan de la robustesse que des performances. Elle est suffisamment générique pour être « portable » sur des GMP différents (diesel, essence, hybride). De plus, la calibration « post-synthèse » sur véhicule s’avère facilitée grâce à un nombre réduit de paramètres de mise au point, ayant des significations claires. De ce fait, le temps de développement et de mise au point est considérablement raccourci. La méthodologie a été validée avec succès sur véhicules prototypes et séries.
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D'abord, la thèse rappelle les principes de la transmission de puissance dans un véhicule automobile. On définit ensuite les notions de confort automobile et d'agrément de conduite. On propose des critères quantitatifs pour juger objectivement un véhicule sur ces deux notions. On construit, dans une seconde partie, les modèles bond-graph permettant de simuler le comportement longitudinal d'un véhicule à embrayage à friction et boite mécanique. Chaque composant de la transmission est modélisé, puis un modèle simplifié de l'ensemble du véhicule à deux états discrets est proposé. L'actionneur utilisé pour commander la transmission est également modélisé à l'aide du formalisme bond-graph. Il est constitué d'une servovalve électrohydraulique et d'un mécanisme d'embrayage à friction. On étudie dans une troisième partie une commande de la transmission dans le but d'optimiser un critère de confort vibratoire longitudinal. L'entrée de commande du système est le couple transmis par l'embrayage. Une commande par commutation d'état est extraite. La stabilité et la robustesse de cette commande sont éprouvées en simulation. Des contraintes d'agrément sont intégrées pour préciser les algorithmes de commande dans différentes situations de fonctionnement de la transmission d'un véhicule. On décrit les points importants de la mise en œuvre sur prototype, et on compare, pour certaines situations de fonctionnement, les résultats de mesures avec les résultats de simulations.
Author: Olivier Hayat
Author: Olivier Hayat
Author: Isabelle Giraud Zindy
Author: William F. Milliken
Author: Christophe Portaz
Author: Nadine Ansaldi
Author: Jean-Marc Girard
Author: Thomas Denoual
Author: Annick Van Box Som
Author: Mohamed Berriri
Author: Denis Trotin