Renault passe à la vitesse supérieure avec Measurement Studio

Author(s):
Francis Catry - Technocentre

Industry:
Automotive, ATE/Instrumentation

Products:
Data Acquisition, Multifunction DAQ, Signal Conditioning

The Challenge:
Étudier la qualité du passage des vitesses en développant un moyen d’évaluation de l’embrayage.

The Solution:
Concevoir un système portable de conditionnement du signal, d’acquisition et de traitement de données utilisant du matériel NI et les outils de Measurement Studio.

Le service Analyse Ingénierie fait partie de la direction de la Qualité Ingénierie Véhicule de Renault, basé au Technocentre à Guyancourt. Sa mission est de documenter les problèmes techniques des véhicules en phases projet et série.

À la suite d’études réalisées par des organismes de statistiques externes à Renault, des problèmes récurrents sont apparus, perçus par les consommateurs lors du passage des vitesses. L’objectif du service Analyse Ingénierie a donc été de concevoir et de réaliser un moyen d’évaluation de l’embrayage.

Les fonctions du système sont le calibrage des capteurs, l’acquisition et le traitement de trois types d’essais avec sauvegarde automatique des mesures et des résultats dans un modèle fichier Excel. Les trois types d’essais sont :
- la loi effort/course
- la détermination du point d’embrayage
- la détermination du point de débrayage.

Pour les tests, un opérateur occupe la place du conducteur dans le véhicule et actionne une quinzaine de fois la pédale d’embrayage. Une certaine force ainsi qu’un temps de pédalage, paramétrés en début de test, sont requis afin que chaque pédalage soit validé. Les signaux générés au niveau des capteurs sont ensuite dirigés vers le système d’instrumentation.

Auparavant, le bureau d’études utilisait un système d’instrumentation sommaire nécessitant une mise en place du matériel minutieuse et des calculs manuels, ralentissant ainsi le nombre d’essais. La solution choisie est l’installation dans l’habitacle du véhicule de capteurs fournis par la société FGP et One-toocomme fournisseur intégrateur qui a participé à l’industrialisation de l’instrumentation. Un boîtier DAQPad 6020E, relié à un PC portable via le port USB, effectue l’acquisition de signaux. Les signaux sont conditionnés par un boîtier SC-2345munis de modules de conditionnement spécifiques. Ainsi, le SCC-SG04 réceptionne le signal provenant du capteur de force situé sur la pédale, les modules SCC-AI03 et SCC-AI04 conditionnent les signaux issus de l’accéléromètre (placé sur la caisse) et de l’inclinomètre (placé sur le pommeau du levier de vitesses) pour la détection du point d’embrayage et de débrayage.

Enfin, un capteur polaire 3D, fixé sur le plancher du véhicule, détermine les coordonnées sphériques au niveau du point d’attelage avec le capteur d’effort pédale. Ceci dans le but d’en déduire le rayon de la pédale et sa course en fonction d’une force paramétrable. Les signaux conditionnés sont envoyés sur le DAQPad 6020E muni d’une batterie BP-1 pour rendre le système autonome. C’est NI Services, société d’intégration dépendant de National Instruments, qui a été chargée de la personnalisation du DAQPad.
Renault a choisi de développer l’application en interne sous Visual Basic, en utilisant les outils de Measurement Studio. Le temps de développement représente un an/homme. Plusieurs étapes composent le système comme la calibration des capteurs. Ensuite, l’opérateur renseigne une fiche indiquant les références du véhicule, le matériel spécifique à tester, etc. Pour finir, les opérations d’acquisition et de traitement ont lieu.

Le premier traitement consiste à déterminer la loi effort/course de la pédale et les points caractéristiques de l’ensellement. Le calcul de la course pédale est effectué à partir des coordonnées sphériques relevées par le capteur polaire 3D. Puis, grâce à un calcul basé sur un modèle de régression multiple et à d’autres traitements mathématiques, on en déduit la course angulaire de la pédale. Les autres traitements déterminent le point d’embrayage (début du mouvement du véhicule) et le point de débrayage (enclenchement de la vitesse).

Renault a choisi une solution matérielle et logicielle NI afin d’assurer la fiabilité, la simplicité de mise en place et surtout la pérennité de l’application. Les composants ActiveX de Measurement Studio ont grandement facilité le développement. Un effort particulier a été apporté à l’aide en ligne.

L’universalité de ce système va permettre sa commercialisation. En effet, des constructeurs automobiles et fournisseurs d’embrayage sont intéressés et devraient l’acquérir prochainement.

Juillet 2003

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Francis Catry
Technocentre
Sce 65012 TCR DIA 0 14 Technocentre - 1, rue du Golf
Guyancourt Cedex 78288
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Tel: 0134956007
francis.catry@renault.com

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