WO2007125227A1 - Systeme de suspension a controle actif de commande anti-roulis - Google Patents

Systeme de suspension a controle actif de commande anti-roulis Download PDF

Info

Publication number
WO2007125227A1
WO2007125227A1 PCT/FR2007/050834 FR2007050834W WO2007125227A1 WO 2007125227 A1 WO2007125227 A1 WO 2007125227A1 FR 2007050834 W FR2007050834 W FR 2007050834W WO 2007125227 A1 WO2007125227 A1 WO 2007125227A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
vehicle
yaw rate
load distribution
trains
roll
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/FR2007/050834
Other languages
English (en)
Inventor
Edwin Goudswaard
Richard Pothin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renault SA
Original Assignee
Renault SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renault SA filed Critical Renault SA
Priority to EP07731654A priority Critical patent/EP2013043B1/fr
Priority to DE602007006469T priority patent/DE602007006469D1/de
Priority to AT07731654T priority patent/ATE467523T1/de
Publication of WO2007125227A1 publication Critical patent/WO2007125227A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/016—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by their responsiveness, when the vehicle is travelling, to specific motion, a specific condition, or driver input
    • B60G17/0162—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by their responsiveness, when the vehicle is travelling, to specific motion, a specific condition, or driver input mainly during a motion involving steering operation, e.g. cornering, overtaking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/018—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the use of a specific signal treatment or control method
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G21/00—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces
    • B60G21/02—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected
    • B60G21/04—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically
    • B60G21/05—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically between wheels on the same axle but on different sides of the vehicle, i.e. the left and right wheel suspensions being interconnected
    • B60G21/055—Stabiliser bars
    • B60G21/0551—Mounting means therefor
    • B60G21/0553—Mounting means therefor adjustable
    • B60G21/0555—Mounting means therefor adjustable including an actuator inducing vehicle roll
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/05—Attitude
    • B60G2400/051—Angle
    • B60G2400/0513—Yaw angle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/10—Acceleration; Deceleration
    • B60G2400/104—Acceleration; Deceleration lateral or transversal with regard to vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/20—Speed
    • B60G2400/204—Vehicle speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/40—Steering conditions
    • B60G2400/41—Steering angle
    • B60G2400/412—Steering angle of steering wheel or column

Definitions

  • the invention relates to a method of controlling an active anti-roll system of a vehicle, intended to improve the stability of the vehicle, therefore its behavior and driving comfort. It also relates to a device for implementing said method.
  • a motor vehicle is designed in such a way as to behave as stable as possible regardless of the driver's request or the condition of the road.
  • certain driving situations can lead to a loss of control of the vehicle, such as single or double obstacle avoidance.
  • loss of control is often caused by an inadequate response from the vehicle because it is too bright and / or not sufficiently damped and / or unpredictable.
  • the behavior of motor vehicles can be improved in these delicate situations thanks to an active anti-roll system, comprising one or two bars placed at the front and / or rear of the vehicles, and controlled according to the speed of the vehicles. .
  • the disadvantage of this method of improving the stability of a vehicle lies in the fact that the saturation terminals of the control are very restrictive, because it requires that the sign of the torque applied to the front anti-roll bar is the same as that of the torque applied on the rear bar.
  • the method does not apply to a single-train system.
  • the object of the invention is to overcome this drawback, by proposing a control method of a single or dual active anti-roll system, optimizing the yaw response of the vehicle following a driver's steering wheel stroke. , depending on its longitudinal movement speed.
  • a first object of the invention is a control method of an active anti-roll system for a motor vehicle, equipped with two anti-roll bars at the front and rear axles, each associated with an actuator driven by a electronic central unit depending for example on the angle of the steering wheel and the speed of the vehicle, characterized in that it determines the anti-roll torque to be applied to each of the two front and rear trains corresponding to a set of yaw rate in response to a steering angle of the nose gear and at a longitudinal speed of the vehicle and ensuring the stability of the vehicle according to the lateral acceleration experienced by the vehicle.
  • the saturation of the load distribution control between the two trains is such that its value is less than or equal to the passive load distribution of the vehicle.
  • a second object of the invention is a device for implementing the control method of an active anti-roll system for a vehicle integrated in an electronic central unit of the vehicle and driving at least one actuator acting on the stiffness of the vehicle.
  • least one of the two anti-roll bars characterized in that it comprises:
  • control means delivering a correction load distribution k 'from said difference between the measured yaw rate and the set yaw rate, intended to modulate the load distribution set point by the correction load distribution,
  • means of saturation of said load distribution control to ensure the stability of the vehicle means for calculating the desired torques to be applied to the front and rear trains, based on the total torque and the saturated load distribution; on the one hand, and the lateral acceleration experienced by the vehicle on the other.
  • said control means delivering a correction load distribution k 'from said difference between the measured yaw rate and the set yaw rate are made by a proportional-integral type corrector. PID-derivative with a process of desaturation of the integrator, said "anti-windup".
  • FIG. 1 a block diagram of a control device of an anti-roll system of a vehicle
  • the invention consists in calculating the optimal anti-roll torque distribution to be applied to the actuators of the two sets of tires, according to a one-train or two-train configuration front and rear of the active anti-roll system, corresponding to a set of yaw rate in response to a steering angle of the nose gear and at a longitudinal vehicle speed for the purpose of increasing the yaw stability of the vehicle.
  • the input signals are the steering angle ⁇ , the speed V of the vehicle, the yaw rate ⁇ m measured and the lateral acceleration ⁇ ⁇ experienced by the vehicle which are delivered by sensors.
  • the control device also uses the total anti-roll C ⁇ torque setpoint to be distributed between the front and rear trains.
  • This control device 1 comprises means 2 for determining the yaw rate setpoint ⁇ d in response to a mean steering angle ⁇ of the nose gear and at a longitudinal speed V of the vehicle, from a two-wheeled model. for example using the vehicle speed, according to the following equation (E 1 ):
  • M is the total mass of the vehicle, l z its inertia about a vertical axis passing through its center of gravity, L 1 and L 2 the distance from the center of gravity to the front and rear axles respectively, ⁇ the angle of average steering of the front axle, D 1 and D 2 the drift rigidity of the front and rear trains respectively and ⁇ the drift angle.
  • a quasi-static relation can be considered, considering that the speed ⁇ of the drift angle is zero.
  • the difference between the measured yaw rate ⁇ m and the yaw rate setpoint ⁇ d is obtained in means 3 and is then corrected by control means 4, delivering a load distribution k 'of correction, intended to modulate the passive load distribution k p of the vehicle because of the difference ⁇ existing between the measured yaw rate ⁇ m and the set yaw rate ⁇ d .
  • control means 4 can be made for example by a corrector integrator-proportional-integral type PID with "anti-windup".
  • FIG. 2 is a diagram of such a proportional-integral-derivative PID controller with desaturation of the integrator, called "anti-windup".
  • the input u which is equal to the difference ⁇ between the measured yaw rate ⁇ m and the yaw rate setpoint ⁇ d , is multiplied by a first proportionality coefficient K P in a first proportional branch, by a second coefficient K 0 before being derived in a differentiator 7 in a second so-called derived branch, and finally by a third coefficient Ki before being integrated by an integrator 8 into another so-called integral branch.
  • the integrated value Uj passes into a so-called "anti-windup" circuit, consisting of a saturator 9, delivering a saturated value u s which is then compared to the integrated value Uj, and their difference ⁇ is multiplied by a gain K aW then subtracted to the value to integrate Ki * u to avoid divergence of the integrator.
  • the device 1 further comprises means 5 of saturation of this command k load distribution between the two trains, previously calculated.
  • the device will control the load distribution on the anti-roll bars.
  • the load of a set of tires is the vertical force applied to the tires of the front or rear axle respectively.
  • the load transfer ⁇ F Z i or AFz 2 on the front or rear axle respectively is expressed as a function of the lateral acceleration ⁇ ⁇ , the mass M of the vehicle and the height h of the center of gravity of the vehicle in relation to the ground, according to the following expressions (E 4 ) and (E 5 ):
  • FIG. 3 shows that the drift stiffness Dj of each tire depends on the vertical force F z which is applied to the tire, in a non-linear manner.
  • the load transfer ⁇ F zi increases on the tire train i when its rigidity drift Dj decreases.
  • the stiffness Dj of a set of tires i is obtained by summing D r of the stiffnesses D n and D i2 of the two tires. Thus, if the train i is subjected to a load transfer, its rigidity initially referenced D 0 , is modified and becomes D r .
  • k ⁇ kp is k '+ kp ⁇ kp or k' ⁇ O
  • the load transfers ⁇ F Z i and AF 22 on the front and rear trains respectively, in the case of a calculated load distribution command k and in the case of a passive load distribution k p of the vehicle, are such as :
  • the device After having determined the load transfer coefficient k to be applied to the total torque calculated elsewhere in means 11 and its saturation terminals to ensure the stability of the vehicle, the device further comprises means 6 for calculating the torque setpoints C a i and C a2 to be applied to the front and rear trains, from said total torque C ⁇ , the load distribution control k, and the lateral acceleration ⁇ ⁇ experienced by the vehicle.
  • This method of controlling the active anti-roll system improves the stability of a vehicle from the lateral acceleration, the steering angle of the steering wheel, the speed of the vehicle, the speed of yaw and the applied torque.
  • this anti-roll system whether of the twin-train or single-train type, is controlled in such a way as to optimize, for each vehicle speed, the yaw response of the vehicle following a steering wheel stroke. driver.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)
  • Steroid Compounds (AREA)
  • Cephalosporin Compounds (AREA)

Abstract

L'invention concerne un procédé et un dispositif de commande d'un système anti-roulis actif pour véhicule automobile, équipé de deux barres anti-roulis au niveau des trains avant et arrière, associée chacune à un actionneur piloté par une unité centrale électronique en fonction notamment de l'angle du volant et de la vitesse du véhicule, caractérisé en ce qu'il détermine le couple anti-roulis à appliquer sur chacun des deux trains avant et arrière correspondant à une consigne de vitesse de lacet (?

Description

SYSTEME DE SUSPENSION A CONTROLE ACTIF DE COMMANDE ANTI-ROULIS
L'invention concerne un procédé de commande d'un système anti-roulis actif d'un véhicule, destiné à améliorer la stabilité du véhicule, donc son comportement et son confort de conduite. Elle concerne également un dispositif de mise en œuvre dudit procédé.
Un véhicule automobile est conçu de manière à présenter un comportement le plus stable possible quelle que soit la sollicitation du conducteur ou l'état de la chaussée. Cependant, certaines situations de conduite peuvent engendrer une perte de contrôle du véhicule, comme par exemple un évitement d'obstacle simple ou double. Dans pareil cas, les pertes de contrôle sont souvent provoquées par une réponse du véhicule inadaptée, car trop vive et/ou pas assez amortie et/ou peu prévisible.
Le comportement des véhicules automobiles peut être amélioré dans ces situations délicates grâce à un système actif anti-roulis, comprenant une ou deux barres placées à l'avant ou/et à l'arrière des véhicules, et piloté en fonction de la vitesse des véhicules.
Une solution actuelle pour piloter un système anti-roulis à deux barres associées à deux actionneurs avant et arrière est décrit dans le brevet US 5 948 027, déposé au nom de FORD GLOBAL TECHNOLOGIES. La structure de contrôle présente une boucle fermée en vitesse de lacet, la consigne de vitesse de lacet étant construite à partir de l'angle volant, de la vitesse du véhicule et d'un coefficient de sous virage. Selon le procédé décrit, si la mesure de vitesse de lacet est supérieure à celle désirée, alors la distribution de charge est augmentée sur la barre avant, et inversement, si elle est inférieure à celle désirée, la distribution de charge sur la barre arrière est augmentée. L'inconvénient de ce procédé d'amélioration de la stabilité d'un véhicule réside dans le fait que les bornes de saturation de la commande sont très restrictives, car il impose que le signe du couple appliqué sur la barre anti-roulis avant est le même que celui du couple appliqué sur la barre arrière. De plus, le procédé ne s'applique pas à un système mono-train. Le but de l'invention est de pallier cet inconvénient, en proposant un procédé de commande d'un système anti-roulis mono ou bi-train actif, optimisant la réponse en lacet du véhicule à la suite d'un coup de volant du conducteur, en fonction de sa vitesse de déplacement longitudinal.
Pour cela, un premier objet de l'invention est un procédé de commande d'un système anti-roulis actif pour véhicule automobile, équipé de deux barres anti-roulis au niveau des trains avant et arrière, associée chacune à un actionneur piloté par une unité centrale électronique en fonction par exemple de l'angle du volant et de la vitesse du véhicule, caractérisé en ce qu'il détermine le couple anti-roulis à appliquer sur chacun des deux trains avant et arrière correspondant à une consigne de vitesse de lacet en réponse à un angle de braquage du train avant et à une vitesse longitudinale du véhicule et assurant la stabilité du véhicule en fonction de l'accélération latérale subie par le véhicule.
Selon une caractéristique du procédé, il comporte les étapes suivantes :
- détermination de la vitesse de lacet de consigne en réponse à un angle de braquage moyen du train avant et à une vitesse longitudinale du véhicule,
- calcul de la différence entre la vitesse de lacet mesurée et la consigne de vitesse de lacet, détermination d'une répartition de charge k' de correction à partir de ladite différence entre la vitesse de lacet mesurée et la vitesse de lacet de consigne, destinée à moduler la répartition de charge kp passive du véhicule, - calcul de la commande k de répartition de charge entre les deux trains, à appliquer sur les actionneurs des barres anti-roulis, par modulation de la répartition de charge du véhicule kp par la répartition de charge de correction k' : k - k' + kp
- saturation de ladite commande k de répartition de charge entre les deux trains, calculée précédemment, pour assurer la stabilité du véhicule,
- détermination des consignes de couples à appliquer sur les trains avant et arrière, à partir du couple total calculé par ailleurs et de la répartition de charge k saturée d'une part, et de l'accélération latérale subie par le véhicule d'autre part. Selon une autre caractéristique du procédé, la saturation de la commande de répartition de charge entre les deux trains est telle que sa valeur est inférieure ou égale à la répartition de charge passive du véhicule.
Un second objet de l'invention est un dispositif de mise en œuvre du procédé de commande d'un système anti-roulis actif pour véhicule, intégré dans une unité centrale électronique du véhicule et pilotant au moins un actionneur agissant sur la raideur d'au moins une des deux barres anti-roulis, caractérisé en ce qu'il comporte :
- des moyens de détermination de la consigne de vitesse de lacet en réponse à un angle de braquage moyen du train avant et à une vitesse longitudinale du véhicule,
- des moyens de calcul de la différence entre la vitesse de lacet mesurée et la consigne de vitesse de lacet,
- des moyens de commande délivrant une répartition de charge k' de correction à partir de ladite différence entre la vitesse de lacet mesurée et la vitesse de lacet de consigne, destinée à moduler la consigne de répartition de charge par la répartition de charge de correction,
- des moyens de calcul de la commande k de répartition de charge entre les deux trains, résultant de la modulation de la répartition de charge passive du véhicule par la répartition de charge de correction : k - k' + kP
- des moyens de saturation de ladite commande de répartition de charge pour assurer la stabilité du véhicule, des moyens de calcul des couples désirés à appliquer sur les trains avant et arrière, à partir du couple total et de la répartition de charge k saturée d'une part, et de l'accélération latérale subie par le véhicule d'autre part.
Selon une caractéristique du dispositif de commande, lesdits moyens de commande délivrant une répartition de charge k' de correction à partir de ladite différence entre la vitesse de lacet mesurée et la vitesse de lacet de consigne, sont réalisés par un correcteur du type proportionnel-intégral-dérivé PID avec un procédé de désaturation de l'intégrateur, dit « anti-windup ».
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description d'un mode de réalisation de l'invention, illustrée par les figures suivantes qui sont : - la figure 1 : un schéma fonctionnel d'un dispositif de commande d'un système anti-roulis d'un véhicule ;
- la figure 2 : un détail fonctionnel des moyens de commande PID du dispositif ; - la figure 3 : la courbe de variation de la rigidité de dérive d'un train en fonction du report de charge sur ce train.
L'invention consiste à calculer la répartition de couple anti-roulis optimale à appliquer sur les actionneurs des deux trains de pneus, selon une configuration mono- train ou bi-train avant et arrière du système anti-roulis actif, correspondant à une consigne de vitesse de lacet en réponse à un angle de braquage du train avant et à une vitesse longitudinale du véhicule, dans le but d'augmenter la stabilité en lacet du véhicule.
Selon le schéma de la figure 1, concernant un dispositif 1 de commande d'un système anti-roulis pour véhicule, ledit dispositif étant généralement intégré dans une unité centrale électronique du véhicule, les signaux d'entrée sont l'angle volant α, la vitesse V du véhicule, la vitesse de lacet ψm mesurée et l'accélération latérale γτ subie par le véhicule qui sont délivrées par des capteurs. Dans le cas d'un système anti- roulis bi-train, le dispositif de commande utilise de plus la consigne de couple total Cτ anti-roulis à distribuer entre les trains avant et arrière.
Ce dispositif 1 de commande comporte des moyens 2 de détermination de la consigne de vitesse de lacet ψd en réponse à un angle de braquage moyen α du train avant et à une vitesse longitudinale V du véhicule, à partir d'un modèle à deux roues par exemple utilisant la vitesse de véhicule, selon l'équation suivante (E1) :
Figure imgf000006_0001
dans laquelle M est la masse totale du véhicule, lz son inertie autour d'un axe vertical passant par son centre de gravité, L1 et L2 la distance du centre de gravité aux essieux avant et arrière respectivement, α l'angle de braquage moyen du train avant, D1 et D2 la rigidité de dérive des trains avant et arrière respectivement et δ l'angle de dérive.
Selon une variante, on peut considérer une relation quasi-statique, en considérant que la vitesse δ de l'angle de dérive est nulle.
La différence entre la vitesse de lacet ψm mesurée et la consigne ψd de vitesse de lacet est obtenue dans des moyens 3 et elle est corrigée ensuite par des moyens 4 de commande, délivrant une répartition de charge k' de correction, destinée à moduler la répartition de charge kp passive du véhicule à cause de ladite différence ε existant entre la vitesse de lacet mesurée ψm et la vitesse de lacet ψd de consigne. Ces moyens 4 peuvent être réalisés par exemple par un correcteur du type intégrateur- proportionnel-intégral PID avec « anti-windup ».
La figure 2 est un schéma d'un tel correcteur proportionnel-intégral-dérivé PID avec désaturation de l'intégrateur, dite « anti-windup ». L'entrée u, qui est égale à la différence ε entre la vitesse de lacet ψm mesurée et la consigne ψd de vitesse de lacet, est multipliée par un premier coefficient de proportionnalité KP dans une première branche dite proportionnelle, par un deuxième coefficient K0 avant d'être dérivée dans un dérivateur 7 dans une deuxième branche dite dérivée, et enfin par un troisième coefficient Ki avant d'être intégrée par un intégrateur 8 dans une autre branche dite intégrale. Pour éviter que la valeur intégrée Uj ne diverge, elle passe dans un circuit dit « anti-windup », constitué d'un saturateur 9, délivrant une valeur saturée us qui est ensuite comparée à la valeur intégrée Uj, et leur différence Δ est multipliée par un gain KaW puis retranchée à la valeur à intégrer Ki * u pour éviter toute divergence de l'intégrateur. Les moyens 4 de commande délivrent en sortie y une répartition de charge k' à appliquer sur les actionneurs des barres anti-roulis, telle qu'elle est la somme des trois branches du correcteur PID : k' = KP * u + Ko - Km(u, -u$fi
Figure imgf000007_0001
avec u - ψd - ψm
Cette répartition de charge k' de correction est ajoutée, dans des moyens 11 , à la répartition de charge kP passive du véhicule, qu'elle module pour délivrer la commande k de répartition de charge entre les deux trains : k = k' + kP Pour s'assurer que le véhicule équipé du système anti-roulis actif ne peut jamais devenir plus instable que le véhicule équipé d'un système de barres anti-roulis passif, le dispositif 1 comporte de plus des moyens 5 de saturation de cette commande k de répartition de charge entre les deux trains, calculée précédemment.
Le véhicule décrit précédemment par l'équation (E1), est stable si les racines carrées du polynôme caractéristique suivant (E2) :
Figure imgf000008_0001
ont une partie réelle négative selon le critère de Routh-Hurwitz, ce qui se traduit par l'inégalité suivante (E3) :
(E3) D2L2 - D1 L1)O
Pour réaliser cette condition sur les rigidités de dérive D1 et D2 des pneus avant et arrière, le dispositif va piloter la répartition de charge sur les barres anti-roulis.
La charge d'un train de pneus est l'effort vertical appliqué aux pneus de l'essieu avant ou arrière respectivement. Pour cela, le transfert de charge ΔFZi ou AFz2 sur le train avant ou arrière respectivement s'exprime en fonction de l'accélération latérale γτ , de la masse M du véhicule et de la hauteur h du centre de gravité du véhicule par rapport au sol, selon les expressions suivantes (E4) et (E5) :
(E4) ΔFzl -i« P 2V .(i-.)- i^ P .(i-f-t,)
C1 C 1
(E5) ΛFZI = .* = . (r + t,)
P P k étant la distribution de report de charge calculée.
La figure 3 montre que les rigidités de dérive Dj de chaque pneu dépendent de l'effort vertical Fz qui est appliqué au pneu, de façon non linéaire. Le transfert de charge ΔFzi augmente sur le train i de pneus quand sa rigidité de dérive Dj décroît. La rigidité Dj d'un train de pneus i est obtenue en faisant la somme Dr des rigidités Dn et Di2 des deux pneus. Ainsi, si le train i est soumis à un report de charge, sa rigidité initialement référencée D0 , est modifiée et devient Dr.
Si la répartition du report de charge k est inférieure ou égale à la répartition de charge kp passive du véhicule :
k ≤ kp soit k' + kp ≤ kp soit k' ≤ O
alors, les transferts de charge ΔFZi et AF22 sur les trains avant et arrière respectivement, dans le cas d'une commande de répartition de charge k calculée et dans le cas d'une répartition de charge kp passive du véhicule, sont tels que :
AFzι{k)≥ AFzι(kp )
(E6) AFZ2(k)≤ AFZ2(kp )
On en déduit, à partir de la courbe de la figure 3, que la rigidité de dérive D1 et D2 sur les deux trains respectifs avant et arrière est telle que :
[D1 (k) ≤ D1 (kp )
(E7) \ D2 {k) ≥ AD2 (kp P ) i
de sorte que le système anti-roulis actif sera effectivement stable si k ≤ kP -
En appliquant les conditions (E7) sur la rigidité de dérive à l'inégalité (E3) pour répondre au critère de Routh-Hurwitz, on obtient l'inégalité (E8) suivante :
(E8) D2{k)* L2 -
Figure imgf000009_0001
L1
équivalente à (E3) : D2L2 - D1 L1)O permettant ainsi au véhicule actif d'être au moins aussi stable que le véhicule passif. Après avoir déterminé le coefficient k de report de charge à appliquer au couple total calculé par ailleurs dans des moyens 11 et ses bornes de saturation pour assurer la stabilité du véhicule, le dispositif comporte de plus des moyens 6 de calcul des consignes de couples Cai et Ca2 à appliquer sur les trains avant et arrière, à partir dudit couple total Cτ , de la commande de répartition de charge k, et de l'accélération latérale γτ subie par le véhicule.
Etant donné, d'une part, que la répartition k du report de charge entre l'avant et l'arrière du véhicule est définie comme le quotient du transfert de charge ISF72 sur le train arrière et du transfert de charge ΔFZi et AF22 sur les deux trains, donc qu'elle s'exprime par la relation (Eg) suivante :
A Fzi | kp Cal - {l - kp)Ca2 (Eθ)
A FZI + Δ FZI P Mhγτ
et que le couple total est la somme des couples Ca1 et Ca2 sur chaque train :
Figure imgf000010_0001
les expressions desdits couples sont les suivantes en fonction de la configuration :
- en cas de système bi-train, avant et arrière :
C*i = {l - k)Cτ + (k - kP)Mhrτ Ca2 = kP Cτ - (k - kP)Mhγτ en cas de système mono-train à l'avant :
Cai = hzAjLMhγj et Ca2 = 0 kP en cas de système mono-train à l'arrière :
Figure imgf000010_0002
Pour respecter la condition de saturation de la répartition k de la charge sur les deux trains permettant d'assurer la stabilité du véhicule :
Figure imgf000011_0001
on en déduit que les ∞uples Cai et Ca2 appliqués sur le train avant et sur le train arrière du véhicule sont bornés de la façon suivante, en fonction des configurations du système anti-roulis :
- en cas de système bi-train, avant et arrière :
Figure imgf000011_0002
1 - k c a ,l > j - * C a ,l si ê vT 1 -< 0
- en cas de système mono-train à l'avant :
Cαl > 0 si ^ O
Figure imgf000011_0003
- en cas de système mono-train à l'arrière :
Ca2 ≥ 0 ύ yτ ^ 0 Ca2 < Q s\ γτ > 0
Ce procédé de commande du système d'anti-roulis actif permet d'améliorer la stabilité d'un véhicule à partir de l'accélération latérale, de l'angle de braquage du volant, de la vitesse du véhicule, de la vitesse de lacet et du couple appliqué. Ainsi, ce système anti-roulis, qu'il soit de type bi-train ou mono-train, est piloté de façon à optimiser, pour chaque vitesse véhicule, la réponse en lacet du véhicule à la suite d'un coup de volant du conducteur.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de commande d'un système anti-roulis actif pour véhicule automobile, équipé de deux barres anti-roulis au niveau des trains avant et arrière, associée chacune à un actionneur piloté par une unité centrale électronique en fonction notamment de l'angle du volant et de la vitesse du véhicule, comportant la détermination de la vitesse de lacet de consigne en réponse à un angle de braquage moyen du train avant et à une vitesse longitudinale du véhicule, et le calcul de la différence entre la vitesse de lacet mesurée et la consigne de vitesse de lacet, caractérisé en ce qu'il comporte de plus :
- la détermination d'une répartition de charge (k') de correction à partir de ladite différence (ε) entre la vitesse de lacet mesurée (^m ) et la vitesse de lacet de consigne (Ψd ), destinée à moduler la répartition de charge (kp) passive du véhicule, - le calcul de la commande (k) de répartition de charge entre les deux trains, à appliquer sur les actionneurs des barres anti-roulis, par modulation de la répartition de charge de référence (kp) par la répartition de charge de correction k' : k = k' + kP > la saturation de ladite commande (k) de répartition de charge entre les deux trains, calculée précédemment, pour assurer la stabilité du véhicule,
- la détermination des consignes de couples (Cai) et (C32) à appliquer sur les trains avant et arrière, à partir d'une part, d'une consigne du couple total anti-roulis (C1-) calculé par ailleurs et de la répartition saturée de charge (k) entre les deux trains et d'autre part, de l'accélération latérale (^ ) subie par le véhicule.
2. Procédé de commande d'un système anti-roulis actif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la saturation de la commande (k) de répartition de charge entre les deux trains est telle que sa valeur est inférieure ou égale à la répartition de charge (kp) passive du véhicule.
3. Procédé de commande d'un système anti-roulis actif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les consignes de couples (Cai) et (C32) à appliquer sur les trains avant et arrière sont bornées de la façon suivante, en fonction des configurations du système anti-roulis, pour assurer la stabilité du véhicule :
en cas de système bi-train, avant et arrière :
C * C. yτ y θ
SI
Figure imgf000013_0001
en cas de système mono-train à l'avant :
Cal ≥ 0 s. χτ ^ 0
Figure imgf000013_0002
0
- en cas de système mono-train à l'arrière :
C 2 ≥ 0 SJ ^ 0
Figure imgf000013_0003
4. Dispositif de mise en œuvre d'un procédé de commande d'un système anti-roulis actif pour véhicule, intégré dans une unité centrale électronique du véhicule et pilotant au moins un actionneur agissant sur la raideur d'au moins une des deux barres antiroulis, selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte :
- des moyens (2) de détermination de la consigne de vitesse de lacet (Ψd ) en réponse à un angle de braquage moyen (α) du train avant et à une vitesse longitudinale (V) du véhicule, - des moyens (3) de calcul de la différence (ε) entre la vitesse de lacet (^m ) mesurée et la consigne (Ψd ) de vitesse de lacet,
- des moyens (4) de commande délivrant une répartition de charge (k') de correction à appliquer sur les actionneurs des barres anti-roulis à partir de ladite différence (ε) entre la vitesse de lacet mesurée (^m ) et la vitesse de lacet de consigne (Ψd ),
- des moyens (11) de calcul de la commande (k) de répartition de charge entre les deux trains, résultant de la modulation de la répartition de charge passive du véhicule par la répartition de charge de correction : k = k' + kP
- des moyens (5) de saturation de ladite commande de répartition de charge pour assurer la stabilité du véhicule,
- des moyens (6) de calcul des consignes de couples (Cai) et (C32) à appliquer sur les trains avant et arrière, à partir du couple total (C1) calculé dans les moyens (10), de la répartition de charge (k), et de l'accélération latérale (?τ ) subie par le véhicule.
5. Dispositif de mise en œuvre d'un procédé de commande d'un système anti-roulis actif selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits moyens (4) de commande délivrant une répartition de charge (k') de correction à partir de ladite différence (ε) entre la vitesse de lacet mesurée (Ψm ) et la vitesse de lacet de consigne (Ψd ), sont réalisés par un correcteur du type intégrateur-proportionnel-intégral PID avec désaturation de l'intégrateur , dite « anti-windup ».
6. Dispositif de mise en œuvre d'un procédé de commande d'un système anti-roulis actif selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits moyens (5) de saturation de la commande (k) de répartition de charge entre les deux trains du véhicule, calculée pour assurer la stabilité du véhicule, lui imposent d'être inférieure ou égale à la répartition de charge (kp) passive du véhicule, donc que la répartition de charge (k') de correction, à appliquer sur les actionneurs des barres anti-roulis à partir de ladite différence (ε) entre la vitesse de lacet mesurée (Ψm ) et la vitesse de lacet désirée (V d ), soit négative par pilotage des dérives (Di et D2) des deux trains de pneus.
7. Dispositif de mise en œuvre d'un procédé de commande d'un système anti-roulis actif selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits moyens (2) de détermination de la consigne de vitesse de lacet (Ψd ) en réponse à un angle de braquage moyen (α) du train avant et à une vitesse longitudinale (V) du véhicule, sont réalisés à partir d'un modèle à deux roues, utilisant la vitesse de véhicule selon l'équation suivante (E1) :
Figure imgf000015_0001
Figure imgf000015_0002
dans laquelle M est la masse totale du véhicule, lz son inertie autour d'un axe vertical passant par son centre de gravité, L1 et L2 la distance du centre de gravité aux essieux avant et arrière respectivement, α l'angle de braquage moyen du train avant, D1 et D2 la rigidité de dérive des trains avant et arrière respectivement et δ l'angle de dérive.
PCT/FR2007/050834 2006-04-28 2007-02-21 Systeme de suspension a controle actif de commande anti-roulis Ceased WO2007125227A1 (fr)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP07731654A EP2013043B1 (fr) 2006-04-28 2007-02-21 Systeme de suspension a controle actif de commande anti-roulis
DE602007006469T DE602007006469D1 (de) 2006-04-28 2007-02-21 Raudaufhängung mit aktiver wankstabilisierung
AT07731654T ATE467523T1 (de) 2006-04-28 2007-02-21 Raudaufhängung mit aktiver wankstabilisierung

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0603852A FR2900369B1 (fr) 2006-04-28 2006-04-28 Procede et dispositif de commande d'un systeme anti-roulis actif d'un vehicule automobile
FR0603852 2006-04-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2007125227A1 true WO2007125227A1 (fr) 2007-11-08

Family

ID=37054602

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2007/050834 Ceased WO2007125227A1 (fr) 2006-04-28 2007-02-21 Systeme de suspension a controle actif de commande anti-roulis

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP2013043B1 (fr)
AT (1) ATE467523T1 (fr)
DE (1) DE602007006469D1 (fr)
FR (1) FR2900369B1 (fr)
WO (1) WO2007125227A1 (fr)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7672765B2 (en) * 2006-01-12 2010-03-02 Gm Global Technnology Operations, Inc. Enhanced roll stability indicator for vehicle rollover control
CN112406853A (zh) * 2020-11-25 2021-02-26 东风越野车有限公司 轮毂电机驱动越野车横摆与侧倾稳定性集成控制方法
CN113767044A (zh) * 2019-05-09 2021-12-07 采埃孚股份公司 用于稳定车辆的方法、控制器以及系统

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016200926A1 (de) 2016-01-22 2017-07-27 Ford Global Technologies, Llc Anpassungsverfahren und Kraftfahrzeug

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5948027A (en) 1996-09-06 1999-09-07 Ford Global Technologies, Inc. Method for enhancing vehicle stability
WO2005087521A1 (fr) * 2004-03-11 2005-09-22 Continental Teves Ag & Co.Ohg Procede de regulation de la dynamique de roulement d'un vehicule a moteur, dispositif permettant la mise en oeuvre dudit procede et son utilisation

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5948027A (en) 1996-09-06 1999-09-07 Ford Global Technologies, Inc. Method for enhancing vehicle stability
WO2005087521A1 (fr) * 2004-03-11 2005-09-22 Continental Teves Ag & Co.Ohg Procede de regulation de la dynamique de roulement d'un vehicule a moteur, dispositif permettant la mise en oeuvre dudit procede et son utilisation

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7672765B2 (en) * 2006-01-12 2010-03-02 Gm Global Technnology Operations, Inc. Enhanced roll stability indicator for vehicle rollover control
CN113767044A (zh) * 2019-05-09 2021-12-07 采埃孚股份公司 用于稳定车辆的方法、控制器以及系统
CN112406853A (zh) * 2020-11-25 2021-02-26 东风越野车有限公司 轮毂电机驱动越野车横摆与侧倾稳定性集成控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2013043B1 (fr) 2010-05-12
FR2900369B1 (fr) 2012-08-17
DE602007006469D1 (de) 2010-06-24
EP2013043A1 (fr) 2009-01-14
ATE467523T1 (de) 2010-05-15
FR2900369A1 (fr) 2007-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3938260B1 (fr) Procédé d&#39;élaboration d&#39;une consigne de pilotage mixte d&#39;un système de braquage de roues et d&#39;un système de freinage différentiel d&#39;un véhicule automobile
CN110901647B (zh) 考虑复杂激励条件的车辆路面附着系数自适应估计方法
EP4037947B1 (fr) Dispositif de contrôle d&#39;un véhicule automobile à conduite autonome
EP4045385B1 (fr) Contrôleur haut niveau d&#39;une assistance latérale adapté aux véhicules 4rd
WO2021079004A1 (fr) Procédé de commande d&#39;un véhicule roulant en condition d&#39;adhérence précaire
EP0945320B1 (fr) Procédé de contrôle du comportement dynamique d&#39;un véhicule routier
CN113767044B (zh) 用于稳定车辆的方法、控制器以及系统
EP2013043B1 (fr) Systeme de suspension a controle actif de commande anti-roulis
EP4347342A1 (fr) Système de vectorisation de couple, procédé et véhicule associé
WO2008012454A1 (fr) Procede et dispositif de controle du glissement d&#39;une roue pour vehicule automobile
FR2893294A1 (fr) Procede et dispositif de regulation de la dynamique de roulage a fonction de freinage etendue.
FR3127186A1 (fr) Procédé de pilotage autonome d’un actionneur d’un appareil
EP1901933B1 (fr) Procédé et système anti-roulis d&#39;un véhicule et véhicule correspondant
EP2064086B1 (fr) Procede d&#39;anti-patinage au demarrage d&#39;un vehicule automobile
EP1661793A2 (fr) Système et procédé de commande de l&#39;angle de braquage des roues directrices d&#39;un véhicule automobile
FR2915447A1 (fr) Methode de modelisation d&#39;un vehicule automobile
EP2032415B1 (fr) Procede et systeme de commande du braquage de roue arriere directrice et vehicule correspondant
EP1883549B1 (fr) Procede de commande d&#39;au moins un actionneur de barres anti-roulis a bord d&#39;un vehicule
FR3157335A1 (fr) Procédé de commande d’un véhicule automobile à quatre roues directrices, comportant la commande d’un actionneur de braquage des roues arrière par un signal à action directe
EP1844962B1 (fr) Procédé de commande de suspension pour véhicule automobile et système intégrant le procédé de commande
EP2027004B1 (fr) Procede et systeme de commande de roue directrice de vehicule
WO2021079003A1 (fr) Procede de commande d&#39;un vehicule roulant en condition d&#39;adherence precaire
EP3573869B1 (fr) Systeme de controle d&#39;un groupe moto-propulseur de vehicule automobile avec contrôle anti-patinage anticipé
EP1706307B1 (fr) Procede et systeme de commande du braquage de roue arriere directrice et vehicule correspondant
FR3164958A1 (fr) Procédé de commande d’un véhicule automobile à quatre roues directrices comportant la prise en compte de contraintes sur le braquage des roues arrière

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 07731654

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2007731654

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE