FR2943974A3 - Procede de fonctionnement d'un systeme de correction de la trajectoire d'un vehicule automobile - Google Patents

Abstract

Procédé de fonctionnement d'un système de correction de la trajectoire d'un véhicule automobile comprenant un essieu avant et un essieu arrière, caractérisé en ce que, dans une situation de virage dans laquelle le véhicule automobile survire, il comprend une étape de commande de freinage des roues du véhicule dans lequel on commande un couple de freinage plus important sur la roue de l'essieu avant qui est extérieure au virage de sorte à créer un moment de lacet sur le véhicule automobile.

Description

La présente invention concerne le contrôle du comportement dynamique d'un véhicule automobile, et notamment le contrôle et la correction automatique du survirage d'un véhicule automobile par rapport à la trajectoire désirée par le conducteur en virage.

En effet, lorsqu'un véhicule automobile s'inscrit dans un virage à une vitesse longitudinale trop élevée compte tenu des limites physiques imposées par l'adhérence entre les pneumatiques et le sol dans le virage, il peut devenir impossible de respecter la courbure de la route et le véhicule automobile peut survirer, c'est-à-dire que le train arrière du véhicule se met à glisser et que le conducteur perd le contrôle de son véhicule. Ce type d'instabilité du véhicule est appelé plus communément tête-à-queue. Le véhicule s'écarte donc de la trajectoire désirée par le conducteur, le train arrière se déportant vers l'extérieur du virage.

Ce comportement peut également se produire, avec un véhicule dont l'essieu arrière est moteur, si le conducteur accélère dans un virage.

Il est alors nécessaire de détecter une telle situation de survirage et d'agir 20 automatiquement sur le véhicule automobile afin que celui-ci revienne sur la trajectoire désirée par le conducteur.

Le but de l'invention est de fournir un procédé de fonctionnement d'un système de correction de trajectoire permettant de remédier aux problèmes 25 évoqués précédemment et améliorant les systèmes de correction de trajectoire connus de l'art antérieur. En particulier, l'invention propose un procédé de fonctionnement d'un système de correction de trajectoire utilisant des moyens de correction simples, améliorant la stabilité du véhicule et pouvant être appliqués tant à des véhicules automobiles utilisant 30 un système de freinage à commande hydraulique qu'à des véhicules utilisant un système de freinage à commande électrique. MSIREN 153 FR.dpt Selon l'invention, le procédé régit le fonctionnement d'un système de correction de la trajectoire d'un véhicule automobile comprenant un essieu avant et un essieu arrière. Il est caractérisé en ce que, dans une situation de virage dans laquelle le véhicule automobile survire, il comprend une étape de commande de freinage des roues du véhicule dans lequel on commande un couple de freinage plus important sur la roue de l'essieu avant qui est extérieure au virage de sorte à créer un moment de lacet sur le véhicule automobile.

L'étape de commande de freinage des roues du véhicule peut comprendre la commande d'un couple de freinage sur la roue de l'essieu avant qui est extérieure au virage uniquement.

La valeur du couple de freinage sur la roue de l'essieu avant qui est extérieure au virage peut être élaborée grâce à un correcteur proportionnel. L'étape de commande de freinage peut être destinée à provoquer un moment de lacet proportionnel à la différence entre : la différence entre une vitesse de lacet théorique du véhicule déterminée par un angle de braquage des roues directrices et une vitesse de lacet du véhicule mesurée, et un seuil d'erreur de vitesse de lacet au-delà duquel on met en oeuvre l'étape de commande de freinage des roues du véhicule. 25 On peut mettre en oeuvre l'étape de commande de freinage des roues du véhicule automobile uniquement si la différence entre une vitesse de lacet théorique du véhicule déterminée par un angle de braquage des roues directrices et une vitesse de lacet du véhicule mesurée dépasse un seuil. MSIREN 153 FR.dpt 30 L'invention porte aussi sur un support d'enregistrement de données lisible par un calculateur sur lequel est enregistré un programme d'ordinateur comprenant des moyens logiciels de mise en oeuvre des étapes du procédé de fonctionnement défini précédemment. Selon l'invention, le système de correction de la trajectoire d'un véhicule automobile est caractérisé en ce qu'il comprend des moyens matériels et/ou logiciels de mise en oeuvre du procédé de fonctionnement défini précédemment. 10 Le système de correction peut comprendre un correcteur de type proportionnel déterminant une consigne de couple de freinage à fournir par un système de freinage du véhicule automobile.

15 Selon l'invention, le véhicule automobile comprend un système de correction défini précédemment. Selon l'invention, le procédé régit le fonctionnement d'un système de correction de la trajectoire d'un véhicule automobile. Il est caractérisé en ce 20 qu'il comprend une première phase de fonctionnement dans laquelle le système met en oeuvre une première action de correction de survirage, respectivement de correction de sous-virage, par application d'un moment de lacet par un premier freinage particulier et une deuxième phase de fonctionnement dans laquelle le système met en oeuvre une deuxième 25 action de correction de sous-virage, respectivement de correction de survirage, par application d'un moment de lacet par un deuxième freinage particulier et en ce que, suite à une transition de la première phase à la deuxième phase, on applique, dans la deuxième phase, au moins temporairement, une valeur limitée de moment de lacet au véhicule 30 automobile. MSIREN 153 FR.dpt5 Dans la deuxième phase, la valeur initiale du moment de lacet appliqué au véhicule automobile peut être au moins sensiblement nulle. Dans la deuxième phase, la valeur limitée du moment de lacet appliqué au 5 véhicule automobile peut évoluer selon une fonction croissante avec le temps. La fonction croissante avec le temps peut être linéaire. 10 Dans la deuxième phase, on peut calculer une valeur de moment de lacet à appliquer au véhicule automobile et une valeur limitée de moment de lacet à appliquer au véhicule automobile et on peut ne plus appliquer la valeur limitée de moment de lacet, dans la deuxième phase, après que celle-ci est devenue supérieure à la valeur de moment de lacet à appliquer au véhicule. 15 L'invention porte aussi sur un support d'enregistrement de données lisible par un calculateur sur lequel est enregistré un programme d'ordinateur comprenant des moyens logiciels de mise en oeuvre des étapes du procédé de fonctionnement défini précédemment. Selon l'invention, le système de correction de la trajectoire d'un véhicule automobile est caractérisé en ce qu'il comprend des moyens matériels et/ou logiciels de mise en oeuvre du procédé de fonctionnement défini précédemment. 25 Selon l'invention, le véhicule automobile comprend un système de correction défini précédemment.

Les dessins annexés représentent, à titre d'exemple, un mode de réalisation 30 d'un système de correction de trajectoire selon l'invention.

La figure 1 est un schéma d'un mode de réalisation d'un véhicule automobile équipé d'un système de correction de trajectoire selon l'invention. MSIREN 153FR.dpt 20 La figure 2 est un schéma d'un module de contrôle de l'application d'un moment de lacet sur le véhicule automobile.

La figure 3 est un schéma détaillé d'un mode de réalisation du module de contrôle de l'application d'un moment de lacet sur le véhicule automobile.

La figure 4 est un schéma d'un mode de réalisation d'un premier bloc du module de contrôle de l'application d'un moment de lacet sur le véhicule automobile.

La figure 5 est un schéma d'un mode de réalisation d'un deuxième bloc du module de contrôle de l'application d'un moment de lacet sur le véhicule automobile. La figure 6 est un schéma d'un mode de réalisation d'un premier sous-bloc du deuxième bloc. La figure 7 est un schéma d'un mode de réalisation d'un deuxième sous-20 bloc du deuxième bloc. La figure 8 est un schéma d'un mode de réalisation d'un troisième sous-bloc du deuxième bloc. 25 La figure 9 est un schéma d'un mode de réalisation d'un quatrième sous-bloc du deuxième bloc. La figure 10 est un schéma d'un mode de réalisation d'un troisième bloc du module de contrôle de l'application d'un moment de lacet sur le véhicule 30 automobile. MSIREN153FR.dpt15 La figure 11 est un schéma d'un mode de réalisation d'un premier sous-bloc du troisième bloc.

La figure 12 est un schéma d'un mode de réalisation d'un deuxième sous- bloc du troisième bloc.

La figure 13 est un graphique représentant les effets de l'invention dans une situation d'instabilité d'un véhicule automobile.

Dans la suite, pour les noms de signaux, le suffixe : 11 désigne la roue avant gauche, 12 désigne la roue avant droite, 21 désigne la roue arrière gauche, 22 désigne la roue arrière droite, ij désigne ainsi l'une des quatre roues du véhicule.

De même, on utilise les abréviations suivantes : ESP : système de contrôle ou de correction de trajectoire (pour Electronic Stability Program), ABS : système antiblocage de freinage (pour Anti-Blocking System), ASR : système antipatinage (pour Anti Skid Regulation), BFD : système de distribution de freinage (pour Brake Force Distribution), Correcteur PI : correcteur proportionnel intégral, CML : système de contrôle du moment de lacet, 25 CSV : système de contrôle de sous-virage.

Un système ESP a pour but de maintenir le véhicule sur la trajectoire désirée par le conducteur. Si le véhicule s'écarte de cette trajectoire (situation de sous-virage ou de survirage), le système ESP va envoyer des 30 signaux de consigne de couple moteur et/ou de couple de freinage afin de corriger la trajectoire du véhicule. MSIREN 153FR.dpt Le véhicule automobile 1 représenté à la figure 1 comprend un système 5 de correction de trajectoire agissant sur un système de freinage 2 et/ou sur un système 3 de commande du moteur du véhicule. Le système de correction de trajectoire comprend différents modules interagissant et permettant d'élaborer des signaux de consigne à destination des systèmes de freinage et/ou de commande de freinage. Le système de correction de trajectoire comprend des moyens matériels et logiciels pour mettre en oeuvre le procédé de fonctionnement selon l'invention. En particulier, il comprend des moyens régissant son fonctionnement selon le procédé objet de l'invention. Les moyens logiciels peuvent comprendre des programmes informatiques.

Un premier module 7 dit Modèle de référence comprend un modèle simplifié du véhicule automobile qui permet à partir de l'angle volant appliqué par le conducteur et de la vitesse longitudinale du véhicule de calculer une vitesse de lacet de référence d(4)_ref)/dt, c'est-à-dire la vitesse de lacet que devrait avoir le véhicule pour l'angle volant et la vitesse longitudinale mesurés.

Un deuxième module 8 dit Estimateurs comprend plusieurs estimateurs permettant de déterminer des informations de vitesse longitudinale de référence, de moment réellement appliqué et de charge sur les roues. Des signaux de mesures sont fournis par un ensemble de capteurs 4. Ces capteurs fournissent par exemple des signaux de mesure des vitesses des roues du véhicule, un signal de mesure de la vitesse de lacet du véhicule, un signal d'accélération transversale du véhicule et un signal d'accélération longitudinale du véhicule.

Un troisième module 14 dit Détecteurs reçoit la vitesse de lacet de 30 référence et la vitesse de lacet mesurée et permet par l'utilisation de ces données de détecter une situation de sous-virage ou de survirage. MS\REN153FR.dpt Un quatrième module 9 dit Contrôle frein CML définit un moment de lacet à appliquer au véhicule par application de forces de freinage. II élabore des signaux de consigne de couple de freinage à appliquer à chacune des roues pour réaliser ce moment de lacet, notamment grâce à un bloc de répartition 10. Ces signaux de consigne sont transmis à un sixième module 11 dit Arbitrage .

Un cinquième module 13 dit Contrôle Moteur et Frein CSV élabore des signaux de consignes de décélération du véhicule. Ces signaux comprennent un signal de consigne de couple moteur et un signal de consigne de freinage permettant une décélération permettant chacun, seul ou en combinaison, une décélération du véhicule automobile. Ces signaux sont transmis à un sixième module 11 dit Arbitrage .

Le sixième module 11 réalise l'arbitrage entre les signaux de consigne de couple moteur et de couple de freinage issues des différents modules et du conducteur 6. Au final, un seul signal de consigne de couple moteur est transmis au système 3 de commande du moteur et des signaux de consigne de couple de freinage sont transmis au système de freinage 2.

Lors d'un survirage, le véhicule s'écarte de la trajectoire voulue par le conducteur : le véhicule tourne plus qu'il ne le devrait.

Le quatrième module précédemment évoqué est décrit ci-après en référence à la figure 2. II présente trois entrées et une sortie détaillées dans le tableau ci-dessous. II permet l'élaboration du signal de sortie à partir des signaux d'entrée. Les signaux d'entrées sont issus d'autres modules. Entrées Sorties signal psip ref : signal de vitesse de lacet signal T BRK CML Req MSIREN 153 FR.dpt de référence du véhicule. Exprimée par signal à quatre composantes exemple en rad/s (d (4)_ref)/dt). La vitesse représentant chacune une de lacet de référence traduit la trajectoire consigne de couple de freinage désirée par le conducteur. Ce signal est d'une roue du véhicule fourni par le premier module. automobile. Ces couples de consigne sont par exemple exprimés en Nm. signal YawRate Sens : signal de vitesse de lacet mesurée du véhicule. Exprimée par exemple en radis. Ce signal est fourni par un capteur. signal V VH X Est : signal de vitesse longitudinale du véhicule (ou vitesse de référence). Exprimée par exemple en m/s. Ce signal est élaboré par un module de calcul. Dans un mode de réalisation représenté à la figure 3, le quatrième module comprend différents blocs.

Un premier bloc 22 dit Calculer Erreur Vitesse_Lacet permet de calculer une erreur en vitesse de lacet qui traduit l'écart entre la trajectoire désirée par le conducteur et la trajectoire réelle du véhicule. Il comprend pour ce faire les entrées et sorties détaillées dans le tableau ci-dessous. Il permet l'élaboration du signal de sortie à partir des signaux d'entrée.

Entrées Sorties signal psip ref : signal de vitesse de lacet de signal erreur : signal référence du véhicule. Exprimée par exemple en d'erreur de vitesse de rad/s (d (9J_ref)/dt). La vitesse de lacet de lacet. Exprimée par MSIREN 153 FR.dpt référence traduit la trajectoire désirée par le exemple en rad/s. conducteur. Ce signal est fourni par le premier module. signal YawRate Sens : signal de vitesse de lacet mesurée du véhicule. Exprimée par exemple en radis. Ce signal est fourni par un capteur. Pour calculer le signal de sortie, il suffit de faire la différence entre la vitesse de lacet de référence (calculée par un générateur de consigne) et la vitesse de lacet mesurée selon la formule : erreur(t) = psip_ref(t)-YawRate_Sens(t) Cette logique est mise en oeuvre grâce à un opérateur de soustraction 22 décrit notamment à la figure 4.

Il est à noter que le signal psip ref utilisé pour calculer le signal erreur est issu du modèle bicyclette qui n'est valable que pour des vitesses supérieures à un seuil Seuil Vitesse Minimum.

Un deuxième bloc 21 dit Détecter_Situation_Instable permet de détecter un écart entre la trajectoire désirée par le conducteur et la trajectoire réelle du véhicule. Il détermine également si cet écart de trajectoire correspond à une situation de sous-virage ou une situation de survirage. Il comprend pour ce faire les entrées et sorties détaillées dans le tableau ci-dessous. Il permet l'élaboration des signaux de sortie à partir des signaux d'entrée.

Entrées Sorties signal erreur : signal d'erreur signal flag sous virage : signal logique de de vitesse de lacet. détection d'une situation de sous-virage. Exprimée par exemple en Si flag sous virage = 1 alors le véhicule MSIREN 153 FR. dpt radis. sous-vire. Si flag sous virage = 0 alors le véhicule ne sous-vire pas. signal YawRate Sens : signal flag sur virage : signal logique de signal de vitesse de lacet détection d'une situation de survirage. mesurée du véhicule. Si flag sur virage = 1 alors le véhicule Exprimée par exemple en survire. rad/s. Ce signal est fourni Si flag sur virage = 0 alors le véhicule ne par un capteur. survire pas. signal V VH X Est : signal signal Flag sous virage activation CML: de vitesse longitudinale du signal logique de détection d'une situation véhicule (ou vitesse de de sous-virage nécessitant une correction référence). Exprimée par de trajectoire par application d'un moment exemple en m/s. Ce signal de lacet. est élaboré par un module de calcul. Un mode de réalisation possible de ce bloc 21 est décrit ci-après en référence à la figure 5.

II comprend par exemple différents sous-blocs 31 à 34 décrits ci-après en référence aux figures 6 à 9.

Un premier sous-bloc 31 dit Determination_signe_psip est décrit ci-après en référence à la figure 6. II permet de déterminer précisément dans quelle situation se trouve le véhicule par la connaissance du signe de la vitesse de lacet mesurée. Il comprend pour ce faire les entrées et sorties détaillées dans le tableau ci-dessous. Il permet l'élaboration du signal de sortie à partir du signal d'entrée. MS\REN 153 FR. dpt Entrées Sorties signal YawRate Sens : signal de signal psip positif : signal logique vitesse de lacet mesurée du véhicule. définissant le signe de la vitesse de Exprimée par exemple en radis. Ce lacet, c'est-à-dire si le véhicule vire signal est élaboré par un module de à droite ou à gauche. calcul. Si psip_positif = 1 alors la vitesse de lacet est positive, le véhicule tourne à gauche. Si psip positif = 0 alors la vitesse de lacet est négative, le véhicule tourne à droite. Paramètres Seuil hysteresis positif Constante positive proche de zéro Seuil hysteresis négatif Constante négative proche de zéro De préférence, le signal de mesure de la vitesse de lacet n'est pas filtré. Ainsi, pour éviter de détecter des changements de situation dus à un changement de signe causé par du bruit sur le signal de mesure, on met en place une hystérésis grâce aux moyens représentés à la figure 6 : Si le signal YawRate Sens devient supérieur à un premier seuil positif (Seuil hysteresis positif), le signal psip positif passe à l'état haut. Si le signal YawRate Sens devient inférieur à un certain seuil négatif (Seuil_hysteresis_négatif), le signal psip positif passe à l'état bas.

Pour ce faire, on utilise par exemple deux comparateurs 35 et 36 et une bascule 37, par exemple de type RS.

Un deuxième sous-bloc 33 dit Determination_Flag_Sur_Virage est décrit ci-après en référence à la figure 7. II permet de déterminer une situation de MSIREN 153 FR.dpt 5 survirage du véhicule. Il comprend pour ce faire les entrées et sorties détaillées dans le tableau ci-dessous. II permet l'élaboration des signaux de sortie à partir des signaux d'entrée. Entrées Sorties signal erreur : signal d'erreur de signal Flag sur virage : signal logique vitesse de lacet. Exprimée par de détection d'une situation de exemple en radis. survirage. Si Flag sur virage = 1 alors le véhicule survire. Si Flag sur virage = 0 alors le véhicule ne survire pas. signal psippositif : signal logique signal detection sur virage _G : signal définissant le signe de la vitesse logique de détection d'une situation de de lacet, c'est-à-dire si le véhicule survirage en virage à gauche. vire à droite ou à gauche. Si detection sur virage _G = 1 alors le Si psippositif = 1 alors la vitesse véhicule tourne à gauche et le véhicule de lacet est positive, le véhicule survire. tourne à gauche. Si detection sur virage G = 0 sinon. Si psippositif = 0 alors la vitesse de lacet est négative, le véhicule tourne à droite. signal V VH X Est : signal de signal detection sur virage _D : signal vitesse longitudinale du véhicule logique de détection d'une situation de (ou vitesse de référence). survirage en virage à droite. Exprimée par exemple en m/s. Ce Si detection sur virage _D = 1 alors le signal est élaboré par un module véhicule tourne à droite et le véhicule de calcul. survire. Si detection sur virage D = 0 sinon. MS\REN153FR.dpt Paramètres Seuil Vitesse Minimum Seuil de vitesse (par exemple exprimée en mis) au dessus duquel le calcul du signal erreur est valable. C ESP Seuil CML ON survirage Seuil de détection d'un écart en vitesse de lacet déterminant le début d'une situation de survirage. C ESP Seuil CML OFF survirage Seuil de détection d'un écart en vitesse de lacet déterminant la fin d'une situation de survirage. Le deuxième sous-bloc 33 met en oeuvre la logique suivante : Dans le cas d'un virage à gauche (psip positif = 1) : Si erreur <= - C ESP Seuil CML ON survirage et V VH X Est >_ Seuil Vitesse Minimum Alors Flag sur virage = 1 Si erreur >_ - C ESP Seuil CML OFF survirage et V VH X Est >= Seuil Vitesse Minimum Alors Flag sur virage = 0 Sinon Flag sur virage (t) = Flag sur virage (t-1)

Dans le cas d'un virage à droite (psip positif = 0) : Si erreur >= C ESP Seuil CML ON survirage et V VH X Est >= Seuil Vitesse Minimum 15 Alors Flag sur virage = 1 Si erreur <= C ESP Seuil CML OFF survirage et V VH X Est >= Seuil Vitesse Minimum Alors Flag sur virage = 0 Sinon Flag sur virage (t) = Flag sur virage (t-1) 20 MS\REN153FR.dpt On définit également les signaux logiques detection sur virage G et detection sur virage D comme suit : Si erreur <= C ESP Seuil CML ON survirage alors detection sur virage _G = 1 Si erreur >= C ESP Seuil CML ON survirage alors detection sur virage D = 1 Ces signaux logiques permettent de donner la priorité à des actions de correction de survirage plutôt qu'à des actions de correction de sous-virage, le survirage étant une situation beaucoup plus critique pour le conducteur.

Pour mettre en oeuvre cette logique, on utilise par exemple des comparateurs 41, 42, 43, 44 et 48, des bascules 45, 46, par exemple de type RS, une porte logique ET 49 et une porte logique 47 commandée par le signal logique psip positif.

Un troisième sous-bloc 32 dit Determination_Flag_Sous_Virage est décrit ci-après en référence à la figure 8. Il permet de déterminer une situation de sous-virage du véhicule. Il comprend pour ce faire les entrées et sorties détaillées dans le tableau ci-dessous. Il permet l'élaboration du signal de sortie à partir des signaux d'entrée. Entrées Sorties signal erreur : signal d'erreur de signal Flag sous virage : signal vitesse de lacet. Exprimée par logique de détection d'une situation exemple en radis. de sous-virage. Si Flag sous virage = 1 alors le véhicule sous-vire. Si Flag sous virage = 0 alors le véhicule ne sous-vire pas. signal psip positif : signal logique MS\REN153FR.dpt définissant le signe de la vitesse de lacet, c'est-à-dire si le véhicule vire à droite ou à gauche. Si psip positif = 1 alors la vitesse de lacet est positive, le véhicule tourne à gauche. Si psip positif = 0 alors la vitesse de lacet est négative, le véhicule tourne à droite. signal V VH X Est : signal de vitesse longitudinale du véhicule (ou vitesse de référence). Exprimée par exemple en m/s. Ce signal est élaboré par un module de calcul. signal detection sur virage _G : signal logique de détection d'une situation de survirage en virage à gauche. Si detection sur virage G = 1 alors le véhicule tourne à gauche et le véhicule survire. Si detection sur virage G = 0 sinon. signal detection sur virage D : signal logique de détection d'une situation de survirage en virage à droite. Si detection sur virage D = 1 alors le véhicule tourne à droite et le véhicule survire. Si detection sur virage D = 0 sinon. Paramètres MSIREN153FR.dpt Seuil Vitesse Minimum Seuil de vitesse (par exemple exprimé en m/s) au-dessus duquel le calcul du signal erreur est valable. C ESP Seuil ON sousvirage Seuil de détection d'un écart en vitesse de lacet déterminant le début d'une situation de sous- virage. C ESP Seuil OFF sousvirage Seuil de détection d'un écart en vitesse de lacet déterminant la fin d'une situation de sous- virage. Le troisième sous-bloc 32 met en oeuvre la logique suivante : Dans le cas d'un virage à gauche (psip positif = 1) : si erreur >= C ESP Seuil ON sousvirage et V VH X Est >= Seuil Vitesse Minimum alors flag sous virage = 1 Si erreur <= C ESP Seuil OFF sousvirage ou detection sur virage G = 1 alors flag sous virage = 0 sinon flag sous virage (t) = flag sous virage (t-1) 10 Dans le cas d'un virage à droite (psip positif = 0) :

si erreur <= - C ESP Seuil ON sousvirage et V VH X Est >= Seuil Vitesse Minimum 15 alors flag sous virage = 1 si erreur >= - C ESP Seuil OFF sousvirage ou detection sur virage _D = 1 alors flag sous virage = 0 sinon flag sous virage (t) = flag sous virage (t-1) MSIREN153FR.dpt Pour mettre en oeuvre cette logique, on utilise par exemple des comparateurs 51, 52, 53, 54 et 60, des bascules 56, 58, par exemple de type RS, une porte logique ET 61, des portes logiques OU 55, 57 et une porte logique 59 commandée par le signal logique psip positif.

Un quatrième sous-bloc 34 dit Determination_Flag_Sous_Virage_pour_Action_CML est décrit ci-après en référence à la figure 9. Il permet d' élaborer un signal logique d'activation d'une action de régulation du moment de lacet appliqué sur le véhicule dans une situation de sous-virage du véhicule. Il comprend pour ce faire les entrées et sorties détaillées dans le tableau ci-dessous. Il permet l'élaboration du signal de sortie à partir des signaux d'entrée. Entrées Sorties signal erreur : signal d'erreur de signal vitesse de lacet. Exprimée par Flag sous virage activation CML : exemple en radis. signal logique d'activation d'une correction de sous-virage. Si Flag sous virage activation CML = 1 alors il faut activer des moyens de correction du sous-virage du véhicule. Si Flag sous virage activation CML = 0 alors il n'est pas nécessaire d'activer des moyens de correction du sous-virage du véhicule. signal psip_positif : signal logique définissant le signe de MSIREN 153 FR.dpt la vitesse de lacet, c'est-à-dire si le véhicule vire à droite ou à gauche. Si psippositif = 1 alors la vitesse de lacet est positive, le véhicule tourne à gauche. Si psippositif = 0 alors la vitesse de lacet est négative, le véhicule tourne à droite. signal V VH X Est : signal de vitesse longitudinale du véhicule (ou vitesse de référence). Exprimée par exemple en m/s. Ce signal est élaboré par un module de calcul. signal detection sur virage G : signal logique de détection d'une situation de survirage en virage à gauche. Si detection sur virage G = 1 alors le véhicule tourne à gauche et le véhicule survire. Si detection sur virage G = 0 sinon. signal detection sur virage D : signal logique de détection d'une situation de survirage en virage à droite. Si detection sur virage _D = 1 MS\REN 153FR.dpt alors le véhicule tourne à droite et le véhicule survire. S i detection sur virage D = 0 sinon. Paramètres Seuil Vitesse Minimum Seuil de vitesse (par exemple exprimé en m/s) au-dessus duquel le calcul du signal erreur est valable. C ESP Seuil CML ON sousvirage Seuil de détection d'un écart en vitesse de lacet déterminant le début d'une action de correction de sous-virage. C ESP Seuil CML OFF sousvirage Seuil de détection d'un écart en vitesse de lacet déterminant la fin d'une action de correction de sous-virage. Le quatrième sous-bloc 34 met en oeuvre la logique suivante : Dans le cas d'un virage à gauche (psip positif = 1) : si erreur >= C ESP Seuil CML ON sousvirage et V VH X Est >= Seuil Vitesse Minimum alors Flag sous virage activation CML = 1 si erreur <= C ESP Seuil CML OFF sous virage ou detection sur virage G = 1 alors Flag sous virage activation CML = 0 sinon Flag sous virage activation CML (t) = Flag sous virage activation CML (t-1) MSIREN 153 FR.dpt Dans le cas d'un virage à droite (psip positif = 0) : si erreur <= - C ESP Seuil CML ON sousvirage et V VH X Est >= Seuil Vitesse Minimum alors Flag sous virage activation CML = 1 si erreur >= - C ESP Seuil CML OFF sousvirage ou detection sur virage D = 1 alors flag sous virage = 0 sinon flag sous virage (t) = flag sous virage (t-1) Pour mettre en oeuvre cette logique, on utilise par exemple des comparateurs 71, 72, 73, 74 et 60, des bascules 77, 78, par exemple de type RS, une porte logique ET 81, des portes logiques OU 75, 76 et une porte logique 79 commandée par le signal logique psip positif.

Un troisième bloc 24 dit Calculer Commande_Mfx et représenté à la figure 10 permet de calculer une valeur de moment de lacet à appliquer au véhicule pour sortir celui-ci d'une situation instable, en particulier une situation de survirage.

II comprend pour ce faire les entrées et sorties détaillées dans le tableau ci-dessous. II permet l'élaboration des signaux de sortie à partir des signaux d'entrée. Entrées Sorties signal erreur : signal d'erreur de vitesse de signal Commande Mfx lacet. Exprimée par exemple en radis. signal de consigne donnant la valeur instantanée du moment de lacet à appliquer au véhicule. Exprimée par exemple en Nm. MSIREN153FR.dpt signal Flag sur virage : signal logique de détection d'une situation de survirage. Si Flag sur virage = 1 alors le véhicule survire. Si Flag sur virage = 0 alors le véhicule ne survire pas. signal Flag sous virage activation CML : signal logique d'activation d'une correction de sous-virage. Si Flag sous virage activation CML = 1 alors il faut activer des moyens de correction du sous-virage du véhicule. Si Flag sous virage activation CML = 0 alors il n'est pas nécessaire d'activer des moyens de correction du sous-virage du véhicule. Paramètres C ESP Gain Correcteur CML survirage Gain du correcteur corrigeant une situation de survirage. C ESP Gain Correcteur CML sousvirage Gain du correcteur corrigeant une situation de sous-virage. C ESP Seuil CML ON sousvirage Seuil de détection d'un écart en vitesse de lacet déterminant le début d'une action de correction de sous- virage. C ESP Seuil CML ON survirage Seuil de détection d'un écart en vitesse de lacet déterminant le début d'une MS\REN 153FR.dpt action de correction de survirage. Le troisième bloc 24 utilise de préférence un correcteur de type proportionnel. Il peut être modélisé grâce à l'équation suivante dans le domaine de Laplace : C(p)=K p avec Kp = C ESP Gain Correcteur CML survirage.

Le but est de corriger une erreur en vitesse de lacet qui traduit l'écart entre la trajectoire désirée par le conducteur et la trajectoire réelle du véhicule. Ce 10 qui se traduit par la formule suivante : w(t) = psip_ref(t) û YawRate_Sens(t) avec : cté : l'erreur en vitesse de lacet, psip ref(t) : la vitesse de lacet de référence, 15 YawRate sens(t) : la vitesse de lacet mesurée.

Pour assurer la continuité du signal de consigne de moment de lacet, il est nécessaire de soustraire, à la valeur courante de l'erreur erreur(t), calculée grâce au soustracteur 22, la valeur du seuil de détection d'un écart en 20 vitesse de lacet déterminant le début d'une action de correction de survirage C ESP Seuil CML ON survirage. Ceci est assuré par un soustracteur 91. Ainsi, lorsque le signal logique Flag sur virage passe à 1 (c'est-à-dire lorsque l'erreur devient supérieure au seuil C ESP Seuil CML ON survirage), le système ESP décide d'appliquer au 25 véhicule un moment de lacet, le moment de lacet ayant une valeur initiale nulle. Lorsque le signal logique Flag sur virage est à l'état haut, on obtient en sortie de la porte logique 95, un signal Sortie Regulateur obtenu par le produit des signaux attaquant un multiplicateur 92.

MSIREN 153 FR.dpt Ainsi, la valeur du moment de lacet nécessaire pour corriger une situation de survirage est calculée de la façon suivante : Commande Mfx(t) = Kp x (erreur(t) - erreur(tl)) avec : erreur(tl) : la valeur de l'erreur à l'instant où le signal logique Flag sur virage activation CML passe à 1.

Nous devons également assurer la continuité et la progressivité du signal de commande lorsqu'une situation de sousvirage suit une situation de survirage et vice-versa. Pour cela, nous utilisons un premier sous-bloc Rate Limiter 96 (limiteur de pente) dont les conditions d'activation et certains paramètres sont calculés dans un deuxième sous-bloc Choix Utilisation_Rate_Limiter 98. Les variations du signal de consigne Commande_Mfx sont limitées par l'action de ce premier sous-bloc 96.

Le premier sous-bloc est décrit ci-après en référence à la figure 12. Pour assurer ses fonctions, il présente les entrées et sorties détaillées dans le tableau ci-dessous. II permet l'élaboration du signal de sortie à partir des signaux d'entrée. Entrées Sorties signal Detection Transition Situation : signal Sortie Rate Limiter : signal signal logique de détection d'une de valeurs de couple de moment transition d'une situation de sous- de lacet dont les variations sont virage à survirage ou d'une situation de limitées. Par exemple exprimée en survirage à sousvirage. Nm. Si Detection Transition Situation = 1 alors il y a une transition de situation. MS\REN153FR.dpt Si Detection Transition Situation = 0 alors il n'y a pas de transition de situation. signal Sortie Regulateur : signal de valeurs de couple de moment de lacet obtenu en sortie de la porte logique 95. Par exemple exprimée en Nm. Paramètres Increment Pente maximum autorisée par le premier sous- bloc. L'objectif du limiteur de pente est de contraindre la consigne de moment de lacet à augmenter suivant une pente maximale appelée incrément qui est un paramètre de réglage du limiteur de pente. Le premier sous-bloc (limiteur de pente) 96 met en oeuvre la logique suivante : Soit Sortie Rate Limiter n 1, la valeur du signal de sortie du premier sous- bloc à l'instant n-1. Cette grandeur est initialisée à 0 lorsque le signal logique Detection Transition Situation passe à 1. si Sortie Regulateur > Sortie Rate Limiter n 1 + increment alors Sortie Rate Limiter = Sortie Rate Limiter n 1 + increment

si Sortie Regulateur <= Sortie Rate Limiter n 1 + increment alors Sortie Rate Limiter = Sortie Regulateur MSIREN 153 FR.dpt Pour mettre en oeuvre cette logique, on utilise par exemple un comparateur 112, un additionneur 111 et deux portes logiques 113 et 114 commandée par la sortie du comparateur 112.

Le deuxième sous-bloc est décrit ci-après en référence à la figure 11. Il présente pour assurer ses fonctions les entrées et sorties détaillées dans le tableau ci-dessous. Il permet l'élaboration des signaux de sortie à partir des signaux d'entrée. Entrées Sorties signal Flag sur virage : signal signal logique de détection d'une situation Detection Transition Situation : de survirage. signal logique de détection d'une Si Flag sur virage = 1 alors le transition d'une situation de sous- véhicule survire. virage à survirage ou d'une Si Flag sur virage = 0 alors le situation de survirage à sousvirage. véhicule ne survire pas. Si Detection Transition Situation = 1 alors il y a une transition de situation. Si Detection Transition Situation = 0 alors il n'y a pas de transition de situation. Flag sous virage activation CML : signal Activation Rate Limiter signal logique d'activation d'une signal logique d'activation du sous- correction de sous-virage. bloc 96 (limiteur de pente). Si Flag sous virage activation CML Si Activation Rate Limiter = 1 alors = 1 alors il faut activer des moyens de le signal de consigne de moment correction du sous-virage du véhicule. de lacet est défini par la sortie du Si Flag sous virage activation CML sous-bloc 96. = 0 alors il n'est pas nécessaire Si Activation Rate Limiter = 0 alors MS\REN 153 FR.dpt d'activer des moyens de correction du le signal de consigne de moment sous-virage du véhicule. de lacet est défini par la sortie de la porte logique 95. signal Sortie Rate Limiter : signal de valeurs de couple de moment de lacet dont les variations sont limitées. Par exemple exprimée en Nm. signal Sortie Regulateur : signal de valeurs de couple de moment de lacet obtenu en sortie de la porte logique 95. Par exemple exprimée en Nm. Le limiteur de pente est utilisé dès qu'une transition de situation est détectée et jusqu'à ce que les signaux logiques de détection de sous-virage ou de survirage soient nuls ou que la sortie du limiteur de pente ait égalé la sortie du régulateur constitué par les opérateurs 91, 92 et la porte logique 95. La logique d'activation du limiteur de pente est la suivante :

Si on détecte une transition de situation : flag sous virage activation CML = 1 à l'instant T et flag sur virage = 1 à l'instant T+1 ou flag sur virage = 1 à l'instant T et flag sous virage activation CML = 1 à l'instant T+1 alors on active le limiteur de pente : Detection Transition Situation = 1 et Activation Rate Limiter = 1

Si aucune situation critique n'est détectée : flag sur virage = 0 et flag sous virage activation CML = 0 ou MSIREN153FR.dpt si la valeur de sortie du limiteur de pente égale la valeur de sortie du régulateur et que le limiteur de pente est activé : Sortie Rate Limiteur >= Sortie Regulateur ET Activation Rate Limiteur = 1 alors Activation Rate Limiteur = 0

Pour mettre en oeuvre cette logique, on utilise par exemple un comparateur 108, des portes logiques NON 104, 106, des portes logiques ET 101, 102, 105, 109, des portes logiques OU 103, 107 et une bascule 110, par exemple de type RS.

Un quatrième bloc 25 dit Calcul_Effort_de_Freinage_Total permet de calculer une consigne d'effort de freinage total à partir de la consigne de moment de lacet évoquée précédemment. Il comprend pour ce faire les entrées et sorties détaillées dans le tableau ci-dessous. Il permet l'élaboration du signal de sortie à partir du signal d'entrée. Entrée Sortie signal Commande Mfx : signal de signal FxT : signal de consigne consigne de moment de lacet à d'effort de freinage total à appliquer appliquer au véhicule automobile. au véhicule. Exprimé par exemple Exprimé par exemple en Nm. en N. Paramètre de réglage Voie E Voie du véhicule Un mode de réalisation du quatrième bloc 25 présente des opérateurs de multiplication permettant d'élaborer le signal de sortie selon la relation : FxT = Commande Mfx x 2 Voie _E MSIREN153FR.dpt Un sixième bloc 23 dit Choisir Roue permet de sélectionner la ou les roues à freiner de façon à obtenir un moment de lacet correcteur. II comprend pour ce faire les entrées et sorties détaillées dans le tableau ci-dessous. Il permet l'élaboration des signaux de sortie à partir des signaux d'entrée. Entrées Sorties signal YawRate Sens : signal de vitesse signal Freiner roue 11 : signal de lacet mesurée du véhicule. Exprimée logique déterminant si la roue par exemple en radis. doit être freinée. Si Freiner roue 11 = 1 alors le système ESP freine la roue 11. Si Freiner roue 11 = 0 alors le système ESP ne freine pas la roue 11. signal flag sur virage : signal logique de signal Freiner roue 12 : signal détection d'une situation de survirage. logique déterminant si la roue Si flag sur virage = 1 alors le véhicule doit être freinée. survire Si Freiner roue 12 = 1 alors le Si flag sur virage = 0 alors le véhicule ne système ESP freine la roue 12. survire pas. Si Freiner roue 12 = 0 alors le système ESP ne freine pas la roue 12. signal Flag sous virage activation CML: signal Freiner roue 21 : signal signal logique de détection d'une situation logique déterminant si la roue de sous-virage nécessitant une correction doit être freinée. de trajectoire par application d'un moment Si Freiner roue 21 = 1 alors le de lacet. système ESP freine la roue 21. Si Freiner roue 21 = 0 alors le système ESP ne freine pas la MSIREN 153 FR.dpt roue 21. signal Freiner roue 22 : signal logique déterminant si la roue doit être freinée. Si Freiner roue 22 = 1 alors le système ESP freine la roue 22. Si Freiner roue 22 = 0 alors le système ESP ne freine pas la roue 22. Pour créer le moment de lacet évoqué précédemment pour corriger la trajectoire du véhicule, il est nécessaire freiner les roues extérieures au virage. Cependant, la saturation du train arrière est la cause du survirage : il n'est donc pas recommandé de freiner la roue arrière. On retient donc de freiner la roue avant extérieure au virage. Pour savoir laquelle des deux roues avant doit être freinée, il est possible d'utiliser le signe de la vitesse de lacet.

Un septième bloc 26 dit Calculer Effort de_Freinage_à_la_Roue permet de calculer les consignes de couple de freinage à appliquer à chaque roue du véhicule. Il comprend pour ce faire les entrées et sorties détaillées dans le tableau ci-dessous. Il permet l'élaboration des signaux de sortie à partir des signaux d'entrée.

Entrées Sorties signal FxT : signal de consigne signal T BRK CML ij Req : signal à d'effort de freinage total à appliquer quatre composantes représentant au véhicule. Exprimé par exemple chacune une consigne de couple de en N. freinage d'une roue du véhicule automobile. Ces couples de MS\REN 153 FR.dpt consigne sont par exemple exprimés en Nm. signal Freiner roue 11 : signal logique déterminant si la roue doit être freinée. Si Freiner roue 11 = 1 alors le système ESP freine la roue 11. Si Freiner roue 11 = 0 alors le système ESP ne freine pas la roue 11. signal Freiner roue 12: signal logique déterminant si la roue doit être freinée. Si Freiner roue 12 = 1 alors le système ESP freine la roue 12. Si Freiner roue 12 = 0 alors le système ESP ne freine pas la roue 12. signal Freiner roue 21 : signal logique déterminant si la roue doit être freinée. Si Freiner roue 21 = 1 alors le système ESP freine la roue 21. Si Freiner roue 21 = 0 alors le système ESP ne freine pas la roue 21. signal Freiner roue 22: signal logique déterminant si la roue doit être freinée. Si Freiner roue 22 = 1 alors le MSIREN153FR.dpt système ESP freine la roue 22. Si Freiner roue 22 = 0 alors le système ESP ne freine pas la roue 22. Paramètres Rayon roue Rayon de la roue Pour chaque roue ij, il suffit de multiplier l'effort de freinage total à appliquer au véhicule par la valeur du signal Freiner roue U. On obtient ainsi un vecteur comprenant les efforts à appliquer sur chacune des roues du véhicule. II suffit alors de multiplier ce vecteur par le rayon de la roue (paramètre Rayon roue) afin d'obtenir le signal T BRK CML ij Req comprenant les signaux de consignes de couples de freinage de chacune des roues.

Les résultats d'un essai effectué avec un véhicule équipé d'un système ESP selon l'invention sont décrits ci-après en référence à la figure 13. Le véhicule comprenait un système de freinage électrique.

Le graphique supérieur concerne la détection de sous-virage et de survirage.

Cette partie illustre la stratégie de contrôle en moment de lacet pour le survirage (et le sous-virage), stratégie qui fait l'objet de la présente 20 invention.

Regardons plus précisément la transition survirage/sousvirage qui a lieu entre les instants t = 14.8 s et t = 15.7 s. La vitesse de lacet est d'abord négative. Le véhicule est en virage à droite et survire. Le système applique MSIREN153FR.dpt donc un couple de freinage sur la roue avant extérieure au virage (roue 11 courbe T BRK_ESP_CML_11_Req).

La vitesse de lacet du véhicule devient positive et le véhicule sousvire. Le système applique donc un couple de freinage sur la roue arrière intérieure au virage (roue 21 _ courbe T_BRK_ESP_CML_21_Req).

On remarque que par l'action du limiteur de pente, la transition entre la correction de survirage et de sous-virage se fait progressivement suivant la pente imposée par le limiteur de pente, et notamment en partant d'une valeur de couple de freinage nulle.

L'invention présente les avantages suivants : Le correcteur utilisé est simple : Il s'agit d'un proportionnel.

De préférence, pour appliquer le moment de lacet calculé on freine uniquement la roue avant extérieure. Cette stratégie présente l'avantage de : • ne pas solliciter le train arrière qui est saturé, • faire glisser le train avant (ce qui inscrit le véhicule dans le virage), • ne pas avoir à calculer une répartition du moment de lacet entre l'essieu avant et l'essieu arrière.

L'invention présente aussi les avantages suivants : Une structure de commande en boucle fermée simple et robuste aux incertitudes du système, L'utilisation de correcteurs de type proportionnel utilisant peu de ressource de calcul et bien maîtrisés, Elle s'applique aussi bien à la technologie électrique (freinage à commande électrique, véhicule électrique) qu'à la technologie hydraulique actuelle des systèmes de freinage. MS\REN 153 FR.dpt

Claims (17)

1. Revendications: 1. Procédé de fonctionnement d'un système (5) de correction de la trajectoire d'un véhicule automobile (1) comprenant un essieu avant et un essieu arrière, caractérisé en ce que, dans une situation de virage dans laquelle le véhicule automobile survire, il comprend une étape de commande de freinage des roues du véhicule dans lequel on commande un couple de freinage plus important sur la roue de l'essieu avant qui est extérieure au virage de sorte à créer un moment de lacet sur le véhicule automobile.
2. 2. Procédé de fonctionnement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de commande de freinage des roues du véhicule comprend la commande d'un couple de freinage sur la roue de l'essieu avant qui est extérieure au virage uniquement.
3. 3. Procédé de fonctionnement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la valeur du couple de freinage sur la roue de l'essieu avant qui est extérieure au virage est élaborée grâce à un correcteur proportionnel (91, 92).
4. 4. Procédé de fonctionnement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape de commande de freinage est destinée à provoquer un moment de lacet proportionnel à la différence entre : la différence entre une vitesse de lacet théorique du véhicule déterminée par un angle de braquage des roues directrices et une vitesse de lacet du véhicule mesurée, et un seuil d'erreur de vitesse de lacet (C ESP Seuil CML ON survirage) au-delà duquel on met en oeuvre l'étape de commande de freinage des roues du véhicule. MSIREN153FR.dpt 34
5. 5. Procédé de fonctionnement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on met en oeuvre l'étape de commande de freinage des roues du véhicule automobile uniquement si la différence entre une vitesse de lacet théorique du véhicule déterminée par un angle de braquage des roues directrices et une vitesse de lacet du véhicule mesurée dépasse un seuil (C ESP Seuil CML ON survirage).
6. 6. Support d'enregistrement de données lisible par un calculateur sur lequel est enregistré un programme d'ordinateur comprenant des moyens logiciels de mise en oeuvre des étapes du procédé de fonctionnement selon l'une des revendications précédentes.
7. 7. Système (5) de correction de la trajectoire d'un véhicule automobile (1), caractérisé en ce qu'il comprend des moyens matériels (7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14) et/ou logiciels de mise en oeuvre du procédé de fonctionnement selon l'une des revendications 1 à 6.
8. 8. Système (5) de correction selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend un correcteur (91, 92) de type proportionnel déterminant une consigne de couple de freinage à fournir par un système de freinage (2) du véhicule automobile.
9. 9. Véhicule automobile comprenant un système de correction selon la revendication 7 ou 8.
10. 10. Procédé de fonctionnement d'un système (5) de correction de la trajectoire d'un véhicule automobile (1), caractérisé en ce qu'il comprend une première phase de fonctionnement dans laquelle le système met en oeuvre une première action de correction de survirage, respectivement de correction de sous-virage, par application d'un MS\REN153FR.dptmoment de lacet par un premier freinage particulier et une deuxième phase de fonctionnement dans laquelle le système met en oeuvre une deuxième action de correction de sous-virage, respectivement de correction de survirage, par application d'un moment de lacet par un deuxième freinage particulier et en ce que, suite à une transition de la première phase à la deuxième phase, on applique, dans la deuxième phase, au moins temporairement, une valeur limitée de moment de lacet au véhicule automobile.
11. 11. Procédé de fonctionnement selon la revendication 10, caractérisé en ce que, dans la deuxième phase, la valeur initiale du moment de lacet appliqué au véhicule automobile est au moins sensiblement nulle.
12. 12. Procédé de fonctionnement selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que, dans la deuxième phase, la valeur limitée du moment de lacet appliqué au véhicule automobile évolue selon une fonction croissante avec le temps.
13. 13. Procédé de fonctionnement selon la revendication 12, caractérisé en ce que la fonction croissante avec le temps est linéaire.
14. 14. Procédé de fonctionnement selon l'une des revendications 10 à 13, caractérisé en ce que, dans la deuxième phase, on calcule une valeur de moment de lacet à appliquer au véhicule automobile et une valeur limitée de moment de lacet à appliquer au véhicule automobile et on n'applique plus la valeur limitée de moment de lacet, dans la deuxième phase, après que celle-ci est devenue supérieure à la valeur de moment de lacet à appliquer au véhicule.
15. 15. Support d'enregistrement de données lisible par un calculateur sur lequel est enregistré un programme d'ordinateur comprenant des moyens logiciels de mise en oeuvre des étapes du procédé de fonctionnement selon l'une des revendications 10 à 14. MSIREN 153 FR.dpt
16. 16. Système (5) de correction de la trajectoire d'un véhicule automobile (1), caractérisé en ce qu'il comprend des moyens matériels (7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14) et/ou logiciels de mise en oeuvre du procédé de 5 fonctionnement selon l'une des revendications 10 à 14.
17. 17. Véhicule automobile comprenant un système de correction selon la revendication 16. MSIREN153FR.dpt