WO2018051017A1 - Procede d'evaluation de l'etat d'usure d'un vehicule - Google Patents

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WO2018051017A1
WO2018051017A1 PCT/FR2017/052443 FR2017052443W WO2018051017A1 WO 2018051017 A1 WO2018051017 A1 WO 2018051017A1 FR 2017052443 W FR2017052443 W FR 2017052443W WO 2018051017 A1 WO2018051017 A1 WO 2018051017A1
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WO
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vehicle
data
analysis
clutch
driver
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Application number
PCT/FR2017/052443
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English (en)
Inventor
Lionel ARNAIZ
Emeric BAILLEUL
Stéphane BALLANGER
Yacine KHELLAF
Jean-Michel Marchisio
Olivier Marechal
Gaël MENDES
Maria PELISSERO
Bérenger PESRARD
Sébastien Potteau
Olivier SAVINOIS
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Valeo Electrification SAS
Original Assignee
Valeo Systemes de Controle Moteur SAS
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    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C5/00—Registering or indicating the working of vehicles
    • G07C5/08—Registering or indicating performance data other than driving, working, idle, or waiting time, with or without registering driving, working, idle or waiting time
    • G07C5/0816—Indicating performance data, e.g. occurrence of a malfunction
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C5/00—Registering or indicating the working of vehicles
    • G07C5/008—Registering or indicating the working of vehicles communicating information to a remotely located station

Definitions

  • the invention relates to the field of analyzing data from components of one or more road vehicles.
  • On-board diagnostics have become progressively more sophisticated, and allow engines not to exceed the regulatory emission thresholds.
  • the OBD On-Board Diagnostics in English specifically specifies the standard access interface to the on-board diagnostics system, and was introduced in the mid-1990s.
  • the OBD allows reading of standardized Diagnostic Trouble Codes ( or DTC), generated by the on-board computer system, as well as real-time information from the sensors connected to the on-board computers.
  • DTC Diagnostic Trouble Codes
  • the OBD is in the form of a housing that the user of a vehicle can connect to a jack provided for this purpose on his vehicle.
  • the housing is provided with an interface on which the data of the computer of the vehicle is displayed or / and the data can be recovered via a USB cable, or directly transmitted by bluetooth or wifi to a connected object like for example a smartphone, a tablet or a computer.
  • the present invention proposes a application (for example smartphone) to analyze the data of the components of a vehicle to determine its state of wear. This may allow an individual wishing to purchase a used vehicle to have an idea of the condition of the vehicle components at the time of purchase. Moreover, the present invention proposes via this same application to perform a vehicle condition assessment following a short-term (in less than an hour) and a medium-term (over a period of several weeks) test procedure. .
  • the present invention proposes a method for evaluating the state of wear of a road vehicle comprising the following operations:
  • a remote server comprising at least one storage database and a computer
  • driving instructions can be displayed on the connected object of the driver.
  • the collected data can relate to the speed of the motor shaft, the vibration data of the gyroscope of the connected object and / or that of the OBD case, the engine torque, the geolocation data, the voltage of the vehicle battery. , mileage.
  • the instructions sent to the driver via his connected object may be at least one of the following or all:
  • the data analysis may include one or more of the following steps:
  • FIG. 1 is an illustration of the global communication network
  • FIG. 2 is an illustration of the communication network, centered on a vehicle according to an exemplary embodiment
  • FIG. 3 is an illustration of the data analysis system
  • FIG.4 is a schematic illustration of a clutch system
  • FIG. 5 illustrates, for a vehicle example, a characteristic curve provided by the manufacturers for estimating the wear of a clutch as a function of the energy dissipated by it;
  • FIG. 6 an illustration of an exemplary interface that can be envisaged to provide the user with the result of the evaluation of a used vehicle
  • FIG. 7 illustrates the method of calculating the consumption of a vehicle.
  • FIG.8 is an illustration of an example of representation of the use profile of a vehicle (type of road borrowed).
  • FIG. 9 is an illustration of an exemplary representation of the driving profile of a user.
  • state of wear to designate the wear achieved by a component during its lifetime.
  • the present invention is a system and method for analyzing data that can come from various components of one or more road vehicles.
  • the components analyzed can be, for example, clutches, dampers, alternators, gearbox actuators, a motor, a starter, etc.
  • the objectives of the present invention are:
  • FIG. 1 illustrating the global communication network. Thanks to the transmission of information via the OBD 1 of a vehicle 2 to the smartphone 3 (or any other connected object) of the driver, the raw data are transmitted (arrows A) to the server 4 provided with at least one unit of storage 5 and at least one computer 6. The raw data are analyzed at the server and retransmitted in "simplified" version and adapted to the driver of the vehicle.
  • the connected object can take over the processing of data when the network or the flow is insufficient
  • the interested staff 7 can have access to these data and to request, via a dedicated application or a dedicated software, an analysis of the data relating to a particular component equipping one or more vehicles 2 of the network.
  • FIG. 2 illustrates, in the case of a vehicle 2, how the transmission of data from a vehicle 2 to the server 4 takes place.
  • the OBD box 1 is connected to a socket P provided for this purpose and located on the dashboard of the vehicle (it can be placed near the cigarette lighter, or under the steering wheel). This transmits the information of the vehicle calculator to the smartphone 3 of the driver by radio frequency.
  • the smartphone 3 relays the raw data to the server 4 (arrow A) for them to be analyzed.
  • the analyzed data are then transmitted to the driver (arrow B) and to interested personnel (manufacturers, equipment manufacturers).
  • data collection is done via the OBD box 1.
  • the data can, according to another possible embodiment, come directly from the components of the vehicle if the components are equipped with a connection module (such as for example an RFID chip) capable of transmitting the information to another connected object (smartphone, tablet, computer, etc.).
  • the data can, according to another possible embodiment, come from the CAN bus (Controller Area Network in English) of the vehicle.
  • the data can come from several different sources (OBD, CAN, connected components of the vehicle).
  • FIG. 3 is an illustration of the data analysis system implemented. According to an exemplary embodiment, it consists of:
  • a server 4 provided with storage modules 4a, and evaluation 4b of the state of a vehicle.
  • the data transmitted to the server 4 are stored in a database thanks to the storage module 4a.
  • the evaluation module 4b makes it possible to estimate the state of wear of a vehicle or of one or more components of this vehicle from the data of the components of this vehicle transmitted to the server.
  • the present invention provides three methods of evaluation. The first is to evaluate the state of a particular component of the vehicle at a given moment directly from the collected data. For example to estimate the state of health of a clutch, the system calculates the cumulative energy dissipated by the clutch throughout its life.
  • FIG. 4 illustrates the operation of a clutch system in a simplified manner.
  • This system comprises a motor 8, a motor shaft 9 whose rotation speed is denoted N motor , a clutch 10, a gearbox primary shaft 11 whose rotation speed is noted N bvl , a gearbox 12, a secondary gearbox shaft 13 which is also the input shaft of the differential whose rotation speed is denoted N bv2 , a differential 14 containing two output shafts 15 and 16 capable of driving the wheels 17 and 18 in motion .
  • the speed of rotation N of the engine, the transmission ratio R bv the ratio of the differential R dif, the linear velocity of the vehicle V, and the speed of rotation of the wheels N wheel is data directly collected by the system via CAN and / or OBD and / or vehicle components.
  • the speed of rotation of the gearbox primary shaft N bvl is equal to that of the motor N motor .
  • the speed of rotation of the gearbox primary shaft is obtained by means of formula (1):
  • R wheels is the radius of the wheels
  • the size R d ifR b v R wheels is obtained by relating the speed v of the vehicle and the engine speed (engine speed) to the first speed (after take-off of the vehicle).
  • E dissipated is the energy dissipated in the clutch
  • N motor is the speed of rotation of the motor shaft
  • N bvl is the speed of rotation of the primary shaft of the gearbox
  • T is the motor torque
  • t s is the synchronization time between the speed of the motor shaft and the speed of the primary shaft of the gearbox.
  • takeoff and start are used to designate two distinct operations.
  • a start is an operation of the vehicle engine.
  • Takeoff means a setting in motion of the vehicle.
  • the total energy dissipated by the clutch of each vehicle connected to the network is data updated in the database at each take-off and gearshift operation. It makes it possible to estimate the wear of the clutch of a vehicle by comparing this data with a characteristic curve supplied by the manufacturer. As illustrated in FIG. 5, the manufacturer's data provides models for determining the level of wear of the clutch as a function of the energy that it has dissipated during its lifetime, for a given mileage. FIG. 5 illustrates the distribution of the conductors using the same clutch as a function of the dissipation of energy for a given mileage. In the case of FIG. 5, 50% of the drivers dissipated 2.5. 10 6 kilojoules.
  • the system determines the severity profile of the driver, this profile being defined by a percentage qualifying its use of the clutch. From this profile, we can then reconstruct the average energy that has already been dissipated during the life of the clutch with the model corresponding to the mileage of the vehicle concerned, and the remaining wear guard.
  • the system searches, among the vehicles present in the network and equipped with the same model of clutch, having the same mileage, the data relating to their clutch and reconstitutes a statistical average of the energy dissipated during his life. Indeed, each user of the application indicates the number of kilometers made by his vehicle. Using the data generated by all the other vehicles equipped with the same clutch, it is then possible to generate a statistical average of the total energy dissipated by the clutch of the vehicle whose history is not known.
  • the system calculates and updates the number of starts made. This makes it possible to track the number of starts of the vehicle throughout its life.
  • This data is stored in the network database and updated each time the vehicle is used.
  • the system increments the number of starts made by a vehicle each time the engine speed changes from a speed strictly less than five hundred rotations per minute to a speed greater than or equal to five hundred rotations per minute.
  • the manufacturer's data also provides characteristic curves for determining the state of wear of a starter based on the number of starts it has made during its lifetime. For example, for a "segment B" type vehicle, the starter can make up to fifty thousand starts during its lifetime. Beyond that, it will have to be changed.
  • the evaluation module 4b can therefore provide an estimation of the state of health of a starter at any time from the number of recorded starts and data of the manufacturer.
  • the evaluation module 4b makes a statistical average of the number of starts from vehicle mileage and data collected from vehicles of the same model connected to the network.
  • a second method of estimating the state of health of a vehicle can be performed by the evaluation module 4b for a short period.
  • this module 4b sends precise instructions to the user to test the vehicle for a short time (for example about twenty minutes depending on the speed of the user).
  • the test procedure is as follows:
  • the evaluation module 4b verifies the authenticity of the vehicle by comparing the vehicle identification number provided by the OBD box with the registration plate,
  • the evaluation module 4b collects data from the vehicle.
  • the execution of the first instruction makes it possible to evaluate the slowing of the vehicle (or idle speed).
  • module 4b checks that the Rotation speed of the motor shaft does not oscillate more than fifty rotations per minute compared to the idle speed provided by the manufacturer's database.
  • vibration data from the smartphone gyro and / or the OBD gyroscope are collected and analyzed.
  • the operation of progressively rolling up to thirty kilometers per hour allows the module 4b to observe the dynamics of the vehicle and to compare it to the characteristics announced by the manufacturers, and to the characteristics of the vehicles connected to the network corresponding to the same model and the same age.
  • the module 4b retrieves and analyzes the geolocation data of the vehicle during this operation.
  • the geolocation data is obtained via the smartphone or directly from the OBD box.
  • FIG. 6 illustrates an example of displaying a result of evaluation of the state of a vehicle.
  • a third method for estimating the state of health of a vehicle can be carried out by the evaluation module 4b over a predefined period of time, for example several weeks.
  • the advantage of this method is once again to allow a potential buyer to evaluate a used vehicle.
  • the buyer can give a dongle to the owner of the vehicle.
  • This dongle is an interface component that can be connected directly to the OBD, and retrieves data from the vehicle components during each use by the owner.
  • the data collected by the dongle are transmitted to the network 4 by radio frequency (2G, 3G, 4G) or first transmitted to the smartphone (2G, 3G, 4G, Bluetooth) which relay this data to the network.
  • the operations performed by the evaluation module 4b are as follows:
  • FIG. 7 illustrates the method of calculating the consumption of a vehicle. This is calculated by the air flow rate D air (given in gram per second), the air / fuel ratio noted ⁇ and the speed of the vehicle ⁇ given in kilometers per hour.
  • D air the air flow rate
  • ⁇ the speed of the vehicle ⁇ given in kilometers per hour.
  • Conso - a (5)
  • a is the conversion factor to convert one unit in Liters per hundred kilometers (L / 100km) to one unit in grams per kilometer (gC02 / km).
  • the training of the driver profile in the form of a diagram is illustrated in FIG.8 and FIG.9 from the data collected during the test period.
  • the analyzed data are acceleration, braking, vehicle speed, the duration of each shift, the number of gearshift operations, its use of the clutch (evaluation of dissipated energy) and the data. geolocation to define the type of road taken (city, mountain, countryside, highway).
  • the evaluation module 4b generates two diagrams, one of which relates to the type of road taken during the test period (city, mountain, countryside and highway) and is illustrated in FIG. the other (shown on the right) is the type of behavior the user has taken during the test period (eg, sporty, responsible, aggressive or calm driving) and is illustrated in FIG.9.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Time Recorders, Dirve Recorders, Access Control (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

L'invention concerne un procédé d'évaluation de l'état d'usure d'un véhicule routier comportant des opérations consistant à : collecter des données de conduite d'un véhicule (2) pendant un temps prédéterminé d'utilisation de ce véhicule (2) par un conducteur (ou utilisateur); transmettre des données à un serveur distant (4) comprenant au moins une base de données de stockage (5) et un calculateur (6); caractérisé en ce que, à partir d'une analyse de ces données, on génère une évaluation de l'état d'usure d'au moins un composant du véhicule (2) parmi les suivants : le démarreur, le système de freinage, le système de direction, et le système d'embrayage.

Description

Procédé d'évaluation de l'état d'usure d'un véhicule
DOMAINE L'invention a trait au domaine de l'analyse de données issues de composants d'un ou plusieurs véhicules routiers.
CONTEXTE À partir des années 1980, l'électronique prend une place de plus en plus importante dans les véhicules, en particulier à travers l'utilisation d'un calculateur de contrôle moteur destiné à gérer le fonctionnement du moteur et à diagnostiquer ses défaillances.
Les diagnostics embarqués sont devenus progressivement de plus en plus sophistiqués, et permettent aux moteurs de ne pas dépasser les seuils d'émissions polluantes réglementaires.
L'OBD (On-Board Diagnostics en anglais) spécifie en particulier l'interface standard d'accès au système de diagnostics embarqués, et a été introduit dans le milieu des années 1990. L'OBD permet la lecture des Diagnostic Trouble Codes standardisés (ou DTC), générés par le système informatique embarqué, ainsi que les informations temps réel en provenance des capteurs connectés aux calculateurs de bord.
L'OBD se présente sous forme d'un boîtier que l'utilisateur d'un véhicule peut brancher sur une prise prévue à cet effet sur son véhicule. Selon le modèle de boîtier utilisé, le boîtier est muni d'une interface sur laquelle s'affichent les données du calculateur du véhicule ou/et les données peuvent être récupérées via un câble USB, ou directement transmises par bluetooth ou wifi à un objet connecté comme par exemple un smartphone, une tablette ou un ordinateur.
L'interprétation de ces données n'est pas toujours aisée pour un utilisateur novice. En particulier, la présente invention propose une application (par exemple pour smartphone) pour analyser les données des composants d'un véhicule afin de déterminer son état d'usure. Cela pourra permettre à un particulier souhaitant faire l'achat d'un véhicule d'occasion d'avoir une idée de l'état des composants du véhicule au moment de l'achat. Par ailleurs la présente invention propose via cette même application de réaliser une évaluation de l'état d'un véhicule suivant une procédure de test à court terme (en moins d'une heure) et à moyen terme (sur une durée de plusieurs semaines).
Le problème de l'analyse de données à grande échelle se pose et génère de nouveaux avantages pour les personnels intéressés (constructeurs, équipementiers) et la sécurité des usagers de la route. En effet, il sera possible pour le personnels intéressés d'utiliser les données générées par les usagers afin de déterminer à un instant particulier, les états d'usure des composants d'intérêt équipant les véhicules connectés au réseau.
La présente invention propose un procédé d'évaluation de l'état d'usure d'un véhicule routier comportant des opérations consistant à :
- collecter des données de conduite d'un véhicule pendant un intervalle de temps prédéterminé d'utilisation de ce véhicule par un conducteur,
- transmettre des données à un serveur distant comprenant au moins une base de données de stockage et un calculateur,
caractérisé en ce que, à partir d'une analyse de ces données, il génère une évaluation de l'état d'usure d'au moins un composant du véhicule parmi les suivants : du démarreur, du système de freinage, du système de direction du véhicule, et du système d'embrayage, et affichage des résultats sur l'objet connecté.
A partir de l'analyse des données, on génère en outre un diagramme du profil de conduite du conducteur (conduite calme, sportive, responsable ou agressive), et du type de route (de ville, de campagne, de montagne, ou autoroute), et affichage des résultats sur un objet connecté pourvu d'une interface utilisateur,
Selon un exemple de réalisation possible, des instructions de conduite peuvent être affichés sur l'objet connecté du conducteur.
Les données collectées peuvent porter sur la vitesse de l'arbre moteur, les données de vibrations du gyroscope de l'objet connecté et/ ou de celui du boîtier OBD, le couple moteur, les données de géolocalisation, la tension de la batterie du véhicule, le kilométrage.
Les instructions envoyées au conducteur via son objet connecté peuvent être l'une au moins des suivantes voire la totalité :
- démarrer le moteur et attendre un temps prédéfini sans toucher les pédales,
- relâcher lentement l'embrayage,
- relâcher la pédale d'embrayage normalement,
- réaliser un décollage en seconde vitesse,
- actionner le frein à main et accélérer jusqu'à quatre mille tours par minute, relâcher la pédale d'embrayage rapidement, et appuyer complètement sur la pédale d'accélération,
- à l'arrêt, tourner à gauche ou droite et ramener le volant,
- commencer à rouler jusqu'à trente kilomètres par heure,
- rouler en ligne droite et lâcher le volant pendant un temps prédéfini,
- freiner brusquement.
L'analyse des données peut comprendre une ou plusieurs étapes parmi les étapes suivantes :
- calcul de l'énergie totale dissipée dans l'embrayage du véhicule.
- calcul du nombre d'opérations de décollage et de passages de vitesses réalisées par le conducteur,
- calcul, lors d'un décollage suivi d'une absence de charge sur les pédales du véhicule, des oscillations de la vitesse de l'arbre moteur du véhicule par rapport à une valeur théorique pendant la durée d'absence de charge sur les pédales, - calcul, lors d'un calage du moteur, du temps mis par le moteur pour caler,
- calcul de la durée de chaque décollage et de chaque passage de vitesse,
- calcul de la consommation du véhicule.
DESCRIPTION DETAILLEE
L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- la FIG.1 est une illustration du réseau de communication global ;
- la FIG.2 est une illustration du réseau de communication, centré sur un véhicule selon un exemple de mode de réalisation ;
- la FIG.3 est une illustration du système d'analyse de données;
- la FIG.4 est une illustration schématique d'un système d'embrayage,
- la FIG.5 illustre, pour un exemple de véhicule, une courbe caractéristique fournie par les constructeurs permettant d'estimer l'usure d'un embrayage en fonction de l'énergie dissipée par celui-ci ;
- la FIG.6 une illustration d'un exemple d'interface envisageable pour fournir à l'utilisateur le résultat de l'évaluation d'un véhicule d'occasion;
- la FIG.7 illustre la méthode de calcul de la consommation d'un véhicule.
- la FIG.8 est une illustration d'un exemple de représentation du profil d'utilisation d'un véhicule (type de route empruntée).
- la FIG.9 est une illustration d'un exemple de représentation du profil de conduite d'un utilisateur. Dans la présente description est utilisée l'expression « état d'usure » pour désigner l'usure atteinte par un composant au cours de sa vie.
La présente invention est un système et un procédé d'analyse de données pouvant provenir de divers composants d'un ou plusieurs véhicules routiers. Les composants analysés peuvent être par exemple les embrayages, les amortisseurs, les alternateurs, les actionneurs de boîte de vitesses, un moteur, un démarreur etc.
Les objectifs de la présente invention sont :
- la détermination de profils de mission pour les tests de validation réalisés dans les ateliers des personnels intéressés (constructeurs, équipementiers),
- la détermination des niveaux d'usure des différents composants des véhicules et des dates prévisionnelles de remplacement de ces composants.
Nous nous référons à la FIG.1 illustrant le réseau de communication global. Grâce à la transmission des informations via le boîtier OBD 1 d'un véhicule 2 vers le smartphone 3 (ou tout autre objet connecté) du conducteur, les données brutes sont transmises (flèches A) au serveur 4 muni d'au moins une unité de stockage 5 et d'au moins un calculateur 6. Les données brutes sont analysées au niveau du serveur et retransmises en version « simplifiée » et adaptée au conducteur du véhicule. Selon un autre mode de réalisation possible, l'objet connecté (smartphone, tablette, ordinateur) peut prendre le relais sur le traitement des données lorsque le réseau ou le débit est insuffisant Les personnels intéressés 7 (constructeurs, équipementiers, garagistes) peuvent avoir accès à ces données et solliciter via une application dédiée ou un logiciel dédié, une analyse des données concernant un composant particulier équipant un ou plusieurs véhicules 2 du réseau.
La FIG.2 illustre dans le cas d'un véhicule 2, comment se déroule la transmission des données depuis un véhicule 2 vers le serveur 4. Le boîtier OBD 1 est branchée sur une prise P prévue à cet effet et localisée sur le tableau de bord du véhicule (elle peut être placée à proximité de l'allume cigare, ou sous le volant). Celui-ci transmet les informations du calculateur du véhicule au smartphone 3 du conducteur par radiofréquence. Le smartphone 3 relaye les données brutes au serveur 4 (flèche A) pour que celles-ci soient analysées. Les données analysées sont ensuite transmises au conducteur (flèche B) et aux personnels intéressés (constructeurs, équipementiers). Selon l'exemple de mode de réalisation illustré dans la FIG.2, la collecte des données se fait via le boîtier OBD 1. Cependant les données peuvent, selon un autre mode de réalisation possible, provenir directement des composants du véhicule si les composants sont équipés d'un module de connexion (comme par exemple une puce RFID) capable de transmettre les informations à un autre objet connecté (smartphone, tablette, ordinateur, etc.). Les données peuvent, selon un autre mode de réalisation possible, provenir du bus CAN (Controller Area Network en anglais) du véhicule. Selon un autre mode de réalisation, les données peuvent provenir de plusieurs sources différentes (OBD, CAN, composants connectés du véhicule).
La FIG.3 est une illustration du système d'analyse de données mise en œuvre. Selon un exemple de mode de réalisation, il se compose de :
- un ou plusieurs véhicules 2 muni d'un boîtier OBD transmettant les informations du véhicule à un objet connecté,
- un serveur 4 muni de modules de stockage 4a, et d'évaluation 4b de l'état d'un véhicule.
Les données transmises au serveur 4 sont stockées dans une base de données grâce au module de stockage 4a.
Le module d'évaluation 4b permet de réaliser une estimation de l'état d'usure d'un véhicule ou d'un ou plusieurs composants de ce véhicule à partir des données des composants de ce véhicule transmises au serveur. La présente invention propose trois méthodes d'évaluation. La première consiste à évaluer l'état d'un composant particulier du véhicule à un instant donné directement à partir des données récoltées. Par exemple pour estimer l'état de santé d'un embrayage, le système calcule le cumul de l'énergie dissipée par l'embrayage tout au long de sa vie.
La FIG.4 illustre le fonctionnement d'un système d'embrayage de manière simplifiée. Ce système comprend un moteur 8, un arbre moteur 9 dont la vitesse de rotation est notée Nmoteur, un embrayage 10, un arbre primaire de boîte de vitesses 11 dont la vitesse de rotation est notée Nbvl, une boîte de vitesses 12, un arbre secondaire de boîte de vitesses 13 qui est aussi l'arbre d'entrée du différentiel dont la vitesse de rotation est notée Nbv2 , un différentiel 14 contenant deux arbres de sortie 15 et 16 susceptibles d'entraîner les roues 17 et 18 en mouvement. La vitesse de rotation du moteur Nmoteur, le rapport de boîte de vitesses Rbv, le rapport du différentiel Rdif , la vitesse linéaire du véhicule v, et la vitesse de rotation des roues Nroue sont des données directement collectés par le système via le CAN et/ou l'OBD et/ou les composants du véhicule. Lorsque l'embrayage 10 est fermé, la vitesse de rotation de l'arbre primaire de boîte de vitesses Nbvl est égale à celle de du moteur Nmoteur. En dehors de ce cas, la vitesse de rotation de l'arbre primaire de boîte de vitesses est obtenue grâce à la formule (1 ) :
Figure imgf000009_0001
où Rroues est le rayon des roues, et la grandeur RdifRbvRroues est obtenue en faisant le rapport entre la vitesse v du véhicule et le régime moteur (vitesse de rotation du moteur) à la première vitesse (après le décollage du véhicule).
Une énergie est dissipée dans l'embrayage d'un véhicule à chaque opération de décollage (mise en mouvement du véhicule) du véhicule ou de passage de vitesses. Le calcul de cette énergie dissipée est illustré par l'équation (2) :
^dissipée ~ $0 ^moteur ~ Nbvi)T dt (2) où Edissipée est l'énergie dissipée dans l'embrayage, Nmoteur est la vitesse de rotation de l'arbre moteur, Nbvl est la vitesse de rotation de l'arbre primaire de boîte de vitesses, T est le couple moteur, et ts est le temps de synchronisation entre la vitesse de l'arbre moteur et la vitesse de l'arbre primaire de boîte de vitesses.
Dans la suite du document, les termes décollage et démarrage sont utilisés pour désigner deux opérations distinctes. Un démarrage est un actionnement du moteur du véhicule. Un décollage désigne une mise en mouvement du véhicule.
L'énergie totale dissipée par l'embrayage de chaque véhicule connecté au réseau est une donnée mise à jour dans la base de données à chaque opération de décollage et de changement de vitesse. Elle permet d'estimer l'usure de l'embrayage d'un véhicule en comparant cette donnée à une courbe caractéristique fournie par le constructeur. Comme l'illustre la FIG.5 les données du constructeur fournissent des modèles permettant de déterminer le niveau d'usure de l'embrayage en fonction de l'énergie qu'il a dissipée au cours de sa vie, pour un kilométrage donné. La FIG.5 illustre la distribution des conducteurs utilisant un même embrayage en fonction de la dissipation d'énergie pour un kilométrage donnée. Dans le cas de la FIG.5, 50% des conducteurs ont dissipé 2,5 . 106 kilojoules. Afin de déterminer la moyenne d'énergie dissipée par un conducteur, le système détermine le profil de sévérité du conducteur, ce profil étant défini par un pourcentage qualifiant son utilisation de l'embrayage. A partir de ce profil, on peut alors reconstituer l'énergie moyenne qui a déjà été dissipée au cours de la durée de vie de l'embrayage grâce au modèle correspondant au kilométrage du véhicule concerné, et la garde d'usure restante.
Lorsqu'un utilisateur ne disposait pas de l'application dès le début de l'utilisation de son véhicule, l'historique de l'énergie dissipée par l'embrayage du véhicule n'est pas accessible dans la base de données. Dans ce cas, le système recherche, parmi les véhicules présents dans le réseau et équipés du même modèle d'embrayage, ayant le même kilométrage, les données relatives à leur embrayage et reconstitue une moyenne statistique de l'énergie dissipée au cours de sa vie. En effet, chaque utilisateur de l'application indique le nombre de kilomètres effectué par son véhicule. En utilisant les données générées par tous les autres véhicules équipés du même embrayage, il est alors possible de générer une moyenne statistique de l'énergie totale dissipée par l'embrayage du véhicule dont on ne connaît pas l'historique.
Pendant l'utilisation d'un véhicule, le système calcule et met à jour le nombre de démarrage réalisés. Cela permet de suivre le nombre de démarrages du véhicule tout au long de sa vie. Cette donnée est enregistrée dans la base de données du réseau et mise à jour à chaque utilisation du véhicule. Le système incrémente le nombre de démarrages effectués par un véhicule à chaque fois que la vitesse de l'arbre moteur passe d'une vitesse strictement inférieure à cinq cent rotations par minute à une vitesse supérieure ou égale à cinq cent rotations par minute. Les données du constructeur fournissent également des courbes caractéristiques permettant de déterminer l'état d'usure d'un démarreur en fonction du nombre de démarrages qu'il a effectués au cours de sa vie. Par exemple pour un véhicule de type « segment B », le démarreur peut réaliser jusqu'à cinquante mille démarrages au cours de sa vie. Au-delà, il devra être changé. Le module d'évaluation 4b peut donc fournir une estimation de l'état de santé d'un démarreur à tout instant à partir du nombre de démarrages enregistrés et des données du constructeur.
De la même manière que pour l'évaluation de l'état de santé de l'embrayage, si l'historique du nombre de démarrages n'est pas disponible dans la base de données, le module d'évaluation 4b réalise une moyenne statistique du nombre de démarrages à partir du kilométrage du véhicule et des données récoltées depuis les véhicules du même modèle connectés au réseau.
Une deuxième méthode d'estimation de l'état de santé d'un véhicule peut être réalisée par le module d'évaluation 4b sur une courte durée. Pour cela le module 4b envoie des instructions précises à l'utilisateur pour tester le véhicule sur une courte durée (par exemple d'une vingtaine de minutes en fonction de la rapidité de l'utilisateur). La procédure de test se déroule de la manière suivante :
- collecte de toutes les données des composants et du véhicule,
- le module 4b d'évaluation vérifie l'authenticité du véhicule par comparaison du numéro d'identification du véhicule fourni par le boîtier OBD avec la plaque d'immatriculation,
- le module 4b envoie les six instructions suivantes à l'utilisateur :
o démarrer le moteur et attendre dix secondes sans toucher les pédales,
o relâcher lentement l'embrayage,
o relâcher la pédale d'embrayage normalement,
o réaliser un décollage en seconde vitesse,
o actionner le frein à main et accélérer jusqu'à quatre mille tours par minute, relâcher la pédale d'embrayage rapidement, et appuyer complètement sur la pédale d'accélération,
o à l'arrêt, tourner à gauche ou droite et ramener le volant,
o commencer à rouler jusqu'à trente kilomètres par heure,
o rouler en ligne droite et lâcher le volant pendant cinq secondes,
o freiner brusquement.
Pendant l'exécution de ces instructions par l'utilisateur, le module d'évaluation 4b collecte des données du véhicule. L'exécution de la première instruction permet d'évaluer le ralentissement du véhicule (ou régime de ralenti). Pendant ces dix secondes, le module 4b vérifie que la vitesse de rotation de l'arbre moteur n'oscille pas de plus de cinquante rotations par minute par rapport à la vitesse de ralenti fournie par la base de données le constructeur.
Durant les phases consistant à relâcher lentement l'embrayage, relâcher l'embrayage normalement, et à réaliser un décollage du véhicule en seconde vitesse, des données de vibrations provenant du gyroscope du smartphone et/ou du gyroscope du boîtier OBD sont récoltées et analysées.
La suite d'opérations consistant à actionner le frein à main, à accélérer jusqu'à quatre mille tours, relâcher rapidement la pédale d'embrayage et à appuyer au maximum sur la pédale d'accélération permet d'évaluer le couple transmissible par l'embrayage. Au cours de cette opération le moteur doit caler en un temps inférieure ou égale à 0,5 seconde.
L'opération consistant à tourner le volant et à le ramener à l'endroit permet de vérifier le pilotage du véhicule.
L'opération consistant à rouler progressivement jusqu'à trente kilomètres par heure permet au module 4b d'observer la dynamique du véhicule et de la comparer aux caractéristiques annoncées par le constructeurs, et aux caractéristiques des véhicules connectés au réseau correspondant au même modèle et au même âge.
L'opération consistant à rouler en ligne droite et à lâcher le volant pendant cinq secondes permet d'évaluer le parallélisme du véhicule. Pour cela le module 4b récupère et analyse les données de géolocalisation du véhicule pendant cette opération. Les données de géolocalisation sont obtenues via le smartphone ou directement à partir du boîtier OBD.
L'opération consistant à freiner brusquement permet au module 4b de comparer les données générées pendant cette opération aux caractéristiques fournies par les constructeurs, et aux données des véhicules connectés au réseau et correspondant au même modèle et au même âge. Lorsque toutes les opérations ont été réalisées, l'ensemble des données sont compilées et une note finale est attribuée au véhicule testé. Selon un exemple de mode de réalisation, la FIG.6 illustre un exemple d'affichage d'un résultat d'évaluation de l'état d'un véhicule.
Une troisième méthode d'estimation de l'état de santé d'un véhicule peut être réalisée par le module d'évaluation 4b sur une durée prédéfinie, et par exemple de plusieurs semaines. L'intérêt de cette méthode est encore une fois de permettre à un acheteur potentiel d'évaluer un véhicule d'occasion. Pour cela l'acheteur peut remettre un dongle au propriétaire du véhicule. Ce dongle est un composant d'interface qui peut se brancher directement sur le boîtier OBD, et récupère les données des composants du véhicule au cours de chaque utilisation par le propriétaire. Les données récoltées par le dongle sont transmises au réseau 4 par radiofréquence (2G, 3G, 4G) ou d'abord transmise au smartphone (2G, 3G, 4G, Bluetooth) lequel relaye ces données au réseau. Les opérations réalisées par le module d'évaluation 4b sont les suivants :
- le calcul de l'énergie dissipée dans l'embrayage et la mise à jour de l'énergie totale dissipée par celui-ci au cours de sa vie,
- l'analyse du voltage de la batterie et la détection de ses fluctuations afin de vérifier l'efficacité de l'alternateur,
- l'analyse de la durée de chaque décollage et de l'évolution de la vitesse du véhicule,
- le calcul de la consommation du véhicule (en Litre pour cent kilomètres),
- le dressage du profil du conducteur sous forme d'un diagramme.
La FIG.7 illustre la méthode de calcul de la consommation d'un véhicule. Celle-ci est calculée grâce au débit d'air noté Dair (donnée en gramme par seconde), au ratio air/fuel noté λ et à la vitesse du véhicule υ donnée en kilomètres par heure. On peut distinguer deux étapes intermédiaires notées Etape1 et Etape2 sur le schéma qui permettent d'obtenir deux valeurs respectivement ΤΊ et T2 pouvant être résumés par les équations (3) et (4) :
JiooA fli¾t
Ά = ; (3) T2 = J0 (u— )dt (4) où φ est le pouvoir comburivore théorique du carburant, p est la masse volumique du carburant.
L'obtention de la valeur de la consommation noté Conso (en Litre pour cent kilomètres) est illustrée par l'équation (5) :
Conso =— a (5) où a est le facteur de conversion permettant de convertir une unité en Litres aux cent kilomètres (L/100km) à une unité en gramme par kilomètre (gC02/km).
Le dressage du profil du conducteur sous forme d'un diagramme est illustré en FIG.8 et en FIG.9 à partir des données recueillies pendant la durée de test. Les données analysées sont les accélérations, les freinages, la vitesse du véhicule, la durée de chaque passage de vitesse, le nombre d'opérations de passage de vitesse, son utilisation de l'embrayage (évaluation de l'énergie dissipée) et les données de géolocalisation afin de définir le type de route empruntée (ville, montagne, campagne, autoroute). Selon un exemple de réalisation, le module d'évaluation 4b génère deux diagrammes, dont l'un porte sur le type de route empruntée pendant la durée de test (ville, montagne, campagne et autoroute) et est illustré en FIG.8, et l'autre (représenté à droite) porte sur le type de conduite adoptée par l'utilisateur pendant la durée de test (conduite sportive, responsable, agressive ou calme par exemple) et est illustré en FIG.9.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Procédé d'évaluation de l'état d'usure d'un véhicule routier comportant des opérations consistant à :
- collecter des données de conduite d'un véhicule (2) pendant un temps prédéterminé d'utilisation de ce véhicule (2) par un conducteur (ou utilisateur),
- transmettre des données à un serveur distant (4) comprenant au moins une base de données de stockage (5) et un calculateur (6),
caractérisé en ce que, à partir d'une analyse de ces données, on génère une évaluation de l'état d'usure d'au moins un composant du véhicule (2) parmi les suivants : le démarreur, le système de freinage, le système de direction, et le système d'embrayage.
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que à partir de l'analyse des données on génère en outre un diagramme du profil de conduite du conducteur et / ou du type de route empruntée.
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que des instructions de conduite sont affichées sur un objet connecté (3) à disposition du conducteur.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les données collectées peuvent porter sur la vitesse de l'arbre moteur, les données de vibrations du gyroscope de l'objet connecté (3) et/ ou de celui du boîtier OBD, le couple moteur, les données de géolocalisation, la tension de la batterie du véhicule, le kilométrage.
5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que les instructions envoyées au conducteur via son objet connecté (3) peuvent être l'une au moins des suivantes voire la totalité :
- démarrer le moteur et attendre un temps prédéfini sans toucher les pédales,
- relâcher lentement l'embrayage, - relâcher la pédale d'embrayage normalement,
- réaliser un décollage en seconde vitesse,
- actionner le frein à main et accélérer jusqu'à quatre mille tours par minute, relâcher la pédale d'embrayage rapidement, et appuyer complètement sur la pédale d'accélération,
- à l'arrêt, tourner à gauche ou droite et ramener le volant,
- commencer à rouler jusqu'à trente kilomètres par heure,
- rouler en ligne droite et lâcher le volant pendant un temps prédéfini,
- freiner brusquement.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'analyse des données comprend une étape de calcul de l'énergie totale dissipée dans l'embrayage du véhicule.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'analyse des données comprend une étape de calcul du nombre d'opérations de décollage et de passage de vitesses réalisées par le conducteur.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que l'analyse des données comprend une opération de calcul, lors d'un décollage suivi d'une absence de charge sur les pédales du véhicule, des oscillations de la vitesse de l'arbre moteur du véhicule par rapport à une valeur théorique pendant la durée d'absence de charge sur les pédales.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'analyse des données comporte une opération de calcul, lors d'un calage du moteur, du temps mis par le moteur pour caler.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'analyse des données comporte une étape de calcul de la durée de chaque décollage et de chaque passage de vitesse.
1 1 . Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'analyse des données comporte une étape de calcul de la consommation du véhicule.
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