Direction assistée électrique DAE. Objectifs du T.P.

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1 DOSSIER T.P. Direction assistée électrique DAE Pour une sécurité et un confort de conduite accrus, la commande de pivotement des roues d un véhicule automobile peut être assistée. La RENAULT TWINGO est le premier véhicule en France équipé d'une direction assistée électrique. En plus du classique système mécanique de direction (volant, colonne de direction, pignon, crémaillère...), l'ensemble d'assistance est constitué d un motoréducteur (un moteur électrique plus un réducteur de vitesse) accouplé à la colonne de direction. Un calculateur permet, à partir de paramètres mesurés sur le véhicule, de mettre en service le motoréducteur pour assister le conducteur dans ses manœuvres de parking ou à basse vitesse. Objectifs du T.P. Le but de ce T.P. est : de présenter un système pluritechnique à l'aide du langage SysML. de vérifier si le système réel répond bien à certaines exigences du cahier des charges. Découverte du système Vous allez identifier les différentes parties du système et leur rôle dans la réalisation des exigences du cahier des charges.. Comportement. Essai n : DAE Hors Tension Tourner à plusieurs reprises le volant, la DAE étant hors tension. Essai n 2 : DAE Sous Tension avec Assistance (mode normal de fonctionnement) Conditions d essai : Mettre le moteur du véhicule en marche grâce à l interrupteur régime moteur en position (partie rouge du bouton visible) Régler la vitesse du véhicule au minimum (potentiomètre en butée à gauche) Activer la DAE Vérifier que le voyant rouge de défaut s allume quelques instants puis s éteint Vérifier que le voyant jaune de l embrayage s allume Vérifier que le voyant moteur vert s allume lorsque l on tourne le volant A partir de vos observations lors des essais et 2, et après avoir pris connaissance du diagramme de blocs et du diagramme de blocs internes de la "DAE" ; indiquer les éléments intervenant lorsque l'assistance n'est pas active et lorsque l'assistance est active. Essai n 3 : DAE Sous Tension, Embrayage déconnecté (simulation d une panne de l assistance électrique) Conditions d essai : Activer la DAE Déconnecter l embrayage en enlevant le cavalier sur le pupitre de commande (vérifier alors que le voyant jaune de l embrayage s éteint) Tourner le volant plusieurs fois (vérifier que le voyant moteur vert s allume lorsque l on tourne le volant) Procéder ainsi pendant 4 secondes environ tant que le voyant rouge de défaut ne s allume pas. TP initial DAE analyse systeme

2 DOSSIER T.P. Essai n 4 : DAE Sous Tension, avec assistance. (influence de la vitesse du véhicule) Conditions d essai : Activer la DAE Mettre le moteur du véhicule en marche grâce à l interrupteur régime moteur en position Régler la vitesse du véhicule à différentes valeurs Tourner le volant plusieurs fois A partir de vos observations lors des essais 3 et 4, expliquer la fonction de l'embrayage. Après avoir pris connaissance du diagramme des exigences, indiquer quelles sont les exigences réalisées grace à l'embrayage. 2. Structure. Prendre connaissance du diagramme de blocs de la DAE et du diagramme de blocs internes de "actionneur électrique". Réaliser le diagramme de blocs internes de la "direction mécanique". Réaliser le diagramme de blocs internes de l'"assistance de direction". Vérification du cahier des charges Vous allez vérifier si le système réel satisfait complètement l'exigence sur la sécurité.. Mesure de l'angle de pivotement des roues. Desserrer les freins des pivots de roues. Effectuer une mesure pour une rotation du volant (avec ou sans assistance) de la butée gauche à la butée droite. Tracer sur le même graphe l'angle de pivotement des roues droite et gauche en fonction de l'angle au volant. Que constatez-vous? 2. Analyse des résultats. Exporter ces mesures vers un tableur. Tracer l'angle de la roue gauche en fonction de l'angle de la roue droite. A partir des données du dossier technique, calculer à l'aide d'un tableur, l'angle de la roue gauche en fonction de l'angle de la roue droite pour que les conditions sur la tenue de route soient vérifiées. Tracer sur le même graphe, en fonction de l'angle de la roue droite, l'angle de la roue gauche mesuré précédemment et l'angle de la roue gauche exigé par les conditions de tenue de route. 3. Validation du cahier des charges. La direction que vous avez devant vous répond-elle aux exigences d'adhérence des roues du cahier des charges pour une Twingo? TP initial DAE analyse systeme 2

3 DOSSIER TECHNIQUE DOSSIER TECHNIQUE TP initial DAE analyse systeme 3

4 DOSSIER TECHNIQUE Diagramme partiel des exigences : EXTRAIT DU CAHIER DES CHARGES Diagramme des cas d'utilisation : TP initial DAE analyse systeme 4

5 DOSSIER TECHNIQUE ANALYSE STRUCTURELLE Diagramme de blocs : Diagramme de blocs internes de "DAE" : Diagramme de blocs internes de "Actionneur électrique" : TP initial DAE analyse systeme 5

6 DOSSIER TECHNIQUE CONDITIONS D'ADHERENCE DES ROUES EN VIRAGE. Pour que les roues roulent sans glisser lors d'un virage, il faut que leurs axes se coupent en un même point. (propriété que nous montrerons plus tard dans l'année) αd et αg sont positifs A αg E R tan α = A d = R+E tan α g A E = tan α g tan α d A E = + tan α g A tan α d αd α g = arctan E + A tan α d R DIMENSIONS DE LA TWINGO A Empattement mm B Longueur hors tout mm C Porte-à-faux avant 600 mm D Porte-à-faux arrière 486 mm TP initial DAE analyse systeme E Voie avant 46 mm F Voie arrière 374 mm G Largeur hors tout / avec rétroviseurs 630 / 870 mm 6

7 DOSSIER RESSOURCES DOSSIER RESSOURCES TP initial DAE analyse systeme 7

8 DOSSIER RESSOURCES Mise en œuvre de la D.A.E. Mise en service Mettre sous tension la station grâce à l interrupteur M/A situé sur le côté droit du pupitre. Attendre quelques secondes; l initialisation de l ensemble électronique est indiquée par l affichage de paramètres numériques à l écran. Activation de l'assistance Pour activer l'assistance, tourner la clé de contact près du volant. Le voyant rouge DAEV s allume quelques instants et s éteint, et le voyant jaune embrayage s allume. Pour simuler la vitesse du véhicule allumer l interrupteur régime moteur (position ). Régler la vitesse du véhicule au minimum en agissant sur le potentiomètre. Manipuler le volant. Le voyant vert moteur doit s allumer à chaque coup de volant dans un sens et dans l autre, lorsque l assistance fonctionne. TP initial DAE analyse systeme 8

9 DOSSIER RESSOURCES PRISE DE MESURE Pour démarrer le logiciel d acquisition, double cliquer sur l icône du bureau. Pour effectuer une mesure : Initialisez la communication entre la D.A.E. et l'ordinateur. Démarrer la mesure (instant t = 0) en appuyant sur le bouton poussoir du tableau de bord. La durée totale de mesure est de 0 secondes. L importation des résultats se fait automatiquement ensuite et peut prendre quelques secondes. Une fois le message "Importation des résultats terminé" affiché, vous pouvez soit initialiser à nouveau pour refaire une mesure, soit fermer la fenêtre pour, par exemple, visualiser la mesure effectuée. Pour visualiser les mesures : Choisir le numéro de mesure à afficher. Définir la variable à mettre en abscisse, en la sélectionnant sur le schéma. Définir la ou les variables à mettre en ordonnée en la (les) sélectionnant sur le schéma. Pour tracer la courbe. Pour exporter des valeurs vers un fichier Excell. TP initial DAE analyse systeme 9

10 DOSSIER RESSOURCES Pour tracer la courbe : Pour lisser les courbes Choisir la variable à lisser Définir le niveau de lissage Pour exporter des valeurs vers un fichier Excell. Cliquer sur le bouton d'exportation vers Excell. TP initial DAE analyse systeme 0