EP1924478A1 - Method for controlling two actuators of a vehicle capable of being responsive to a common request - Google Patents

Method for controlling two actuators of a vehicle capable of being responsive to a common request

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Publication number
EP1924478A1
EP1924478A1 EP06808264A EP06808264A EP1924478A1 EP 1924478 A1 EP1924478 A1 EP 1924478A1 EP 06808264 A EP06808264 A EP 06808264A EP 06808264 A EP06808264 A EP 06808264A EP 1924478 A1 EP1924478 A1 EP 1924478A1
Authority
EP
European Patent Office
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actuators
actuator
torque
output
account
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP06808264A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Lionel Cordesses
Mehdi Gati
Ophélie Thomassin
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 SAS
Original Assignee
Renault SAS
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 SAS filed Critical Renault SAS
Publication of EP1924478A1 publication Critical patent/EP1924478A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/10Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to vehicle motion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/10Interpretation of driver requests or demands
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/48Drive Train control parameters related to transmissions
    • B60L2240/486Operating parameters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/10Change speed gearings
    • B60W2710/105Output torque
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Definitions

  • the invention relates to the control of actuators on board a vehicle.
  • the first category includes scientific articles.
  • the servo control of the engine is achieved using a sliding mode control, the objective being to minimize the distance between vehicles and the speed difference between two cars, the ultimate goal being to cruise control.
  • the brake is controlled with a feed forward part in order to compensate for nonlinearities of the model (mainly hysteresis) and to offer a proportional return for monitoring the driver's instructions.
  • the switching strategy is based on the principle of using the motor when positive torque is requested, and the use of the brake when the engine brake is insufficient to satisfy the braking demand.
  • Two thresholds on the opening of the throttle angle are fixed (ai> ⁇ 0 ), so that when the throttle opening is less than ⁇ o, the brake is applied. When the butterfly opening becomes larger than ai, the engine is tilted.
  • the switching strategy between the two actuators is empirical.
  • the switching thresholds are chosen arbitrarily. Failure to take into account the saturations of the actuators in most jobs can lead to a deterioration in the performance of the closed loop when the actuator reaches the limit of its operating range.
  • the invention aims to improve the control of two actuators responding to the same request.
  • the present invention aims to address the problem of control of two actuators that we will qualify, in the remainder of the document, asymmetrical (bandwidths and / or different saturations). As will be seen, the approach disclosed allows the synthesis of a control law for distributing the torque demand expressed by the driver between the various actuators.
  • a reference is determined for each actuator taking account of an output quantity of at least one other of the actuators or of the other actuator;
  • At least one of the actuators determines a setpoint taking account of an output quantity of each of the other actuators or of the other actuator;
  • a reference is determined for each actuator taking into account the output quantity of each of the other actuators or of the other actuator;
  • the determination is implemented by consulting a cartography
  • an integer i is determined such that:
  • T n is the output quantity of the actuator n
  • T in is a quantity corresponding to the demand
  • mapping is generated by means of a constrained optimization algorithm
  • the determination is implemented by means of a calculation
  • U n (k) is the setpoint associated with the actuator n with k sampling parameter
  • Lj and Ii are matrices given by mapping
  • T n is the output quantity of the actuator n
  • T in is the magnitude corresponding to the demand.
  • the invention also provides a vehicle comprising:
  • actuators capable of responding to the same request, at least one of the actuators having a bandwidth and / or saturation;
  • control member being arranged to determine for at least one of the actuators a setpoint taking into account an output quantity of at least one of the actuators or of the other actuator so that the actuators or at least some of them act together.
  • FIG. 1 is a flowchart illustrating a configuration of the actuators to which the invention applies
  • FIG. 2 is a view similar to Figure 1 showing the feedback loops involved in the context of the invention
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a request for stepped torque and the torque obtained at the time of a simulation of the operation of the invention
  • FIG. 4 illustrates the reference signals sent to the motor and to the brake as well as the output torques produced by them in correspondence with the diagram of FIG. 3;
  • FIGS. 5 and 6 are two diagrams similar to FIGS. 3 and 5 corresponding to a request for ramp torque.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating the progress of the method according to the invention.
  • a vehicle equipped with two actuators 1 and 2 respectively formed by a motor 1 and a braking device 2 will be considered.
  • the engine may be an internal combustion engine, a gasoline engine, a diesel engine or an engine. electric, or even a hybrid engine.
  • These two actuators 1, 2 are each capable of providing a torque to satisfy a torque demand T ref , formulated by the driver by means of the accelerator pedal or the brake pedal for example.
  • the two actuators are able to act together so that the torques provided by them two add up to provide a torque output T SO .
  • Both actuators each have their own bandwidth and operating range as shown in blocks 3.5.
  • the motor can provide positive torque when a positive torque demand is formulated.
  • a couple request negative is formulated, it provides a zero torque.
  • the positive torque that can be supplied can not exceed a maximum value.
  • the braking device can only provide negative torque when negative torque is requested, this supply being also limited in absolute value by a maximum value. It provides zero torque in a positive torque request.
  • the operating ranges of the two actuators are therefore not overlapping here. Nevertheless, the invention is applicable in the case where the actuators have overlapping operating ranges. It is even particularly advantageous in this case.
  • the number of actuators is here limited to 2. However, the invention may be applied to vehicles in which the number of actuators that can cooperate to respond to a request of the same nature is greater than or equal to 3.
  • the aim of the invention is to achieve simultaneous control of these two asymmetric actuators. For this, it implements a control algorithm based on the calculation of the explicit solution of a quadratic optimization problem under constraints.
  • the vehicle comprises a control member such as a computer or microcontroller 4 adapted to generate instructions Ui and U 2 to control the respective actuators 1 and 2.
  • the vehicle comprises feedback sensors informing the control member 4 output quantities Ti 1 T 2 actually generated by these actuators.
  • IT 2 (k + V) (1 - 1 ⁇ ) T 2 (k) + ⁇ u 2 (k) [ ⁇ 2 ⁇ 2
  • J N ⁇ JM 1 2 (k) + + q [T m (U) -T 1 (U) -T 2 (h)] 2 ⁇ (4)
  • q is a weighting parameter in order to penalize one term of the criterion with respect to the other.
  • H, F, C and D are appropriate size matrices derived from matrices A, B, R and Q and equation (2) with the change of variable:
  • the torque requests Ui and U2 are then calculated as being an affine function of the outputs of the two actuators and of the global torque request T in (see FIG. 2):
  • the generated map is stored in the calculator.
  • the computer gives the instructions for each of the two actuators.
  • FIG. 10 shows the details of the sequential sequence of operations making it possible to obtain the requested torque on board the vehicle by the driver.
  • step 10 the control member receives a request for torque expressed by the driver and transmitted to the member via one or more sensors for example. This is the size Tin. This value must be taken into account in the next step 12. Also taken into account are values Ti and T 2 corresponding to the output torque of the two actuators. These are the last values in memory or reference values used to start the iteration.
  • step 12 the controller searches the map stored in memory two matrices Mj and rrii verifying the second part of equation 7 recalled in box 12 and corresponding to the same integer i. This identification is made using the three aforementioned torque values as input values.
  • step 14 the controller then determines the two matrices Lj and Ij corresponding to the integer i. Then he calculates the values of reference Ui and U 2 using the first part of equation 7 recalled in box 14 using again the values Ti, T 2 and T in .
  • the output torques T 1 , T 2 of these two actuators are effectively measured and, thanks to the feedback loop 20, are reused with the new value T n which corresponds to their sum, to achieve the same values. operations and constitute a bondage.
  • the output torques of the actuators can be obtained alternately by means of torque estimators.
  • FIGS. (3) and (5) illustrate simulations carried out with the model described by equation (2), namely the torque that it is desired to provide and the torque actually delivered by the two actuators (FIG. sum of the two pairs Ti and T 2 ).
  • Figures (4) and (6) show how the distribution of the torque is made between the different actuators.
  • the figure (4) where the demand is in steps shows that, for a positive torque demand of 50 Nm, the mapping expresses a torque request to the motor of 150 Nm (maximum torque) so that the torque supplied by the motor goes up. as quickly as possible. Once the latter reaches the value of 50Nm, the engine torque demand returns to 50Nm. Meanwhile, no torque demand is expressed for the brake. It is the same when the requested pair is negative.
  • the torque demand is a ramp.
  • the computer systematically solicits the motor, but this time the torque request is not too important compared to the global request.
  • the calculator continues to solicit. Yes this drop becomes too important, so the computer also seeks negative torque from the brake.
  • the application of this method to control two actuators considers the problem as a whole.
  • the control law is calculated based on a model encompassing the dynamics of one and the other of the two actuators with their respective saturations.
  • the generated map is the exact solution of a constrained optimization problem.
  • the problem of choosing the thresholds to switch from one actuator to another no longer arises.
  • the problem of stability of the loop is also solved by the optimization method.
  • each of the two actuators works while having knowledge of the state of the other actuator
  • the invention comprises the following elements:
  • a calculator in which the mapping is memorized and which calculates the requests to be sent to each actuator.
  • the size of the map can become very large if one tries to increase the N prediction horizon when solving the optimization problem given in equation (4). This has the consequence of increasing the calculation time.
  • the invention also applies to other actuators than the motor and the brake.

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  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Abstract

The invention concerns a method for controlling multiple actuators (1, 2) of a vehicle capable of being responsive to a common request, at least one of the actuators having a bandwidth and/or a saturation, which consists in determining for at least one of the actuators (1, 2) a setpoint value (u1,u2) integrating an output physical quantity (T1T2) of at least another of the actuators or of the other actuator, such that the actuators or at least some of them operate jointly.

Description

PROCEDE DE COMMANDE DE DEUX ACTIONNEURS D'UN VEHICULE SUSCEPTIBLES DE REPONDRE A UNE MEME DEMANDE METHOD FOR CONTROLLING TWO ACTUATORS OF A VEHICLE THAT CAN MEET THE SAME DEMAND
L'invention concerne la commande d'actionneurs à bord d'un véhicule.The invention relates to the control of actuators on board a vehicle.
Dans un véhicule, le découplage entre le conducteur et les différents actionneurs est de plus en plus fréquent. Il y a une dizaine d'années, les premiers papillons motorisés de contrôle de débit carburant faisaient leur apparition dans l'automobile, et depuis on a de plus en plus tendance à rompre les liaisons directes entre le conducteur et les organes mécaniques. Les moteurs hybrides notamment imposent ce découplage car un conducteur ordinaire serait incapable de conduire une voiture en gérant à la fois les deux moteurs thermique et électrique. De même, dans un système de freinage électrique, le fait que le conducteur appuie sur la pédale de frein est interprété comme une consigne de freinage.In a vehicle, the decoupling between the driver and the various actuators is more and more frequent. Ten years ago, the first motorized butterflies of fuel flow control appeared in the automobile, and since then there is more and more a tendency to break the direct links between the driver and the mechanical parts. Hybrid engines in particular require this decoupling because an ordinary driver would be unable to drive a car by managing both engines heat and electric. Similarly, in an electric braking system, the fact that the driver presses on the brake pedal is interpreted as a braking instruction.
Dans cette optique de découplage apparaissent de nouveaux problèmes d'asservissement des actionneurs. Car on passe de la commande d'un seul actionneur à la commande de plusieurs actionneurs ayant chacun leur propre dynamique et leur propre plage de fonctionnement (saturation). Un exemple parlant de ce cas de figure est le frein d'une voiture qui ne peut délivrer que du couple négatif et qui a une dynamique différente de la dynamique du moteur thermique qui, par ailleurs, fournit principalement du couple positif.In this perspective of decoupling appear new servo control problems of the actuators. As we move from the control of a single actuator to the control of several actuators each having their own dynamics and their own operating range (saturation). A good example of this scenario is the brake of a car that can deliver only negative torque and has a different dynamics of the dynamics of the engine which, moreover, provides mainly positive torque.
Le problème revient à asservir un système multivariable saturé en entrée (bande passante) et/ou en sortie (voir figure 1 ). Le fait même d'asservir un système avec des saturations en entrée est un problème en soi. Des réponses à ce genre de problème existent. Mais le fait que le système ait plusieurs entrées rend le problème plus difficile à traiter avec les approches « classiques ». Le cahier des charges impose que le couple réalisé en sortie soit le plus fidèle possible à la référence donnée par le conducteur, tout en utilisant au mieux les caractéristiques dynamiques des actionneurs dont on dispose.The problem is to enslave a multivariable system saturated input (bandwidth) and / or output (see Figure 1). The very fact of enslaving a system with input saturations is a problem in itself. Answers to this kind of problem exist. But the fact that the system has multiple inputs makes the problem more difficult to deal with "classical" approaches. The specifications dictate that the output torque be as faithful as possible to the reference given by the driver, while making the best use of the dynamic characteristics of the actuators available.
Les solutions qui traitent de problèmes proches sont regroupées ci- après en deux catégories. La première catégorie comprend des articles scientifiques.Solutions that deal with similar problems are grouped below into two categories. The first category includes scientific articles.
Un exemple de commande linéaire est décrit dans « Sei-Bum Choi and Peter Devlin. Throttle and brake combined control for intelligent vehicle highway Systems. SAE Technical Paper Séries, pages 53-60, August 1995 ». L'asservissement du moteur est réalisé à l'aide d'une commande en modes glissants, l'objectif étant de minimiser la distance inter-véhicules ainsi que la différence de vitesse entre deux voitures, le but final étant de faire du cruise control. Le frein quant à lui est contrôlé avec une partie feed forward afin de compenser les non-linéarités du modèle (principalement des hystérésis) et d'offrir un retour proportionnel pour le suivi de la consigne du conducteur. La stratégie de commutation est basée sur le principe de l'utilisation du moteur quand on demande du couple positif, et de l'utilisation du frein quand le frein moteur est insuffisant pour satisfaire la demande de freinage. Deux seuils sur l'ouverture de l'angle papillon sont fixés (ai > α0), de manière à ce que, quand l'ouverture papillon est inférieure à αo, on sollicite le frein. Quand l'ouverture papillon devient plus importante que ai, on bascule sur le moteur.An example of a linear control is described in "Sei-Bum Choi and Peter Devlin. Throttle and brake combined control for intelligent vehicle highway Systems. SAE Technical Paper Series, pages 53-60, August 1995. " The servo control of the engine is achieved using a sliding mode control, the objective being to minimize the distance between vehicles and the speed difference between two cars, the ultimate goal being to cruise control. The brake is controlled with a feed forward part in order to compensate for nonlinearities of the model (mainly hysteresis) and to offer a proportional return for monitoring the driver's instructions. The switching strategy is based on the principle of using the motor when positive torque is requested, and the use of the brake when the engine brake is insufficient to satisfy the braking demand. Two thresholds on the opening of the throttle angle are fixed (ai> α 0 ), so that when the throttle opening is less than αo, the brake is applied. When the butterfly opening becomes larger than ai, the engine is tilted.
Une solution à commande optimale est proposée dans « Kyongsu Yi, Youngjoo Cho, Sejin Lee, Joonwoong Lee, and Namkyoo Ryoo. A throttle/brake law for vehicle intellingent cruise control. FISITA World Automotive Congress, pages 1-6, June 2000 ». Les auteurs présentent une stratégie de contrôle sur trois couches. Dans la première couche, l'accélération de référence est générée en calculant l'accélération optimale pour atteindre une certaine vitesse du véhicule et maintenir une certaine distance entre deux véhicules qui se suivent. Cette accélération passe par une saturation afin d'éviter la saturation des deux actionneurs. Dans la deuxième couche, on réalise la répartition de demande d'accélération entre les actionneurs selon que l'accélération du véhicule est inférieure ou supérieure à un certain seuil. L'asservissement du groupe motopropulseur est réalisé avec un Pl, celui du frein est réalisé à l'aide d'un PID plus une partie de feed forward, cette dernière partie étant réalisée dans la troisième couche.An optimal control solution is proposed in "Kyongsu Yi, Youngjoo Cho, Lee Sejin, Joonwoong Lee, and Namkyoo Ryoo. A throttle / brake law for vehicle. FISITA World Automotive Congress, pages 1-6, June 2000 ". The authors present a control strategy on three layers. In the first layer, the reference acceleration is generated by calculating the optimum acceleration to reach a certain speed of the vehicle and maintain a certain distance between two vehicles that follow each other. This acceleration passes through a saturation in order to avoid saturation of the two actuators. In the second layer, the acceleration demand distribution is effected between the actuators according to whether the acceleration of the vehicle is less than or above a certain threshold. Servo control of the powertrain is achieved with a P1, that of the brake is achieved using a PID plus a part of feed forward, the latter part being performed in the third layer.
Dans ces solutions, l'asservissement de chacun des deux organes est réalisé indépendamment de l'autre. La loi de commande est par conséquent assez simple et peu coûteuse en temps de calcul. Cependant, ces mêmes solutions présentent certains inconvénients. La stratégie de commutation entre les deux actionneurs est empirique. Les seuils de commutation sont choisis d'une manière arbitraire. La non prise en compte des saturations des actionneurs dans la plupart des travaux peut conduire à une détérioration des performances de la boucle fermée quand l'actionneur arrive à la limite de sa plage de fonctionnement.In these solutions, the control of each of the two members is achieved independently of the other. The control law is therefore quite simple and inexpensive in computing time. However, these same solutions have certain disadvantages. The switching strategy between the two actuators is empirical. The switching thresholds are chosen arbitrarily. Failure to take into account the saturations of the actuators in most jobs can lead to a deterioration in the performance of the closed loop when the actuator reaches the limit of its operating range.
Dans les documents EP-O 798 150, EP-O 896 896 et US-5 054 570, qui portent sur un sujet proche du problème traité dans notre cas, les solutions proposées permettent de réguler la vitesse du véhicule en fonction de la distance qui le sépare d'un autre véhicule et de la différence de vitesse entre ces deux derniers. La commutation entre les actionneurs d'accélération et de décélération se fait d'une manière brusque lorsque certains seuils ont été franchis. Les seuils sont fixés d'une manière arbitraire et aucun critère sur le choix de ces derniers n'est donné. Le fait de commuter d'un actionneur à un autre permet de simplifier le problème de l'étude de la stabilité. Chaque actionneur est asservi indépendamment de l'autre. Les lois de commande restent assez simples et ne prennent par conséquent pas trop de temps de calcul. Le choix des seuils est totalement arbitraire et aucune indication n'est donnée sur le critère qui permet le choix de ces derniers. On est limité par la bande passante des actionneurs vu qu'ils sont utilisés chacun de leur côté. Les commutations brusques entre les actionneurs peuvent entraîner des discontinuités dans le couple délivré.In the documents EP-0 798 150, EP-0 896 896 and US-5,054,570, which relate to a subject similar to the problem dealt with in our case, the proposed solutions make it possible to regulate the speed of the vehicle as a function of the distance which separates it from another vehicle and the difference in speed between these two. The switching between the acceleration and deceleration actuators is abrupt when certain thresholds have been crossed. The thresholds are fixed in an arbitrary manner and no criterion on the choice of these is given. Switching from one actuator to another simplifies the problem of studying stability. Each actuator is slaved independently of the other. The control laws remain fairly simple and therefore do not take too much computing time. The choice of thresholds is totally arbitrary and no indication is given on the criterion that allows the choice of these. We are limited by the bandwidth of the actuators since they are each used on their side. Sudden switching between the actuators may cause discontinuities in the delivered torque.
Ainsi qu'on l'a indiqué, l'invention vise à améliorer le contrôle de deux actionneurs répondant à une même demande. A cet effet, on prévoit selon l'invention un procédé de commande de plusieurs actionneurs d'un véhicule susceptibles de répondre à une même demande, au moins l'un des actionneurs présentant une bande passante et/ou une saturation, dans lequel on détermine pour au moins l'un des actionneurs une consigne tenant compte d'une grandeur de sortie d'au moins un autre des actionneurs ou de l'autre actionneur, de sorte que les actionneurs ou au moins certains d'entre eux agissent conjointement.As indicated, the invention aims to improve the control of two actuators responding to the same request. For this purpose, provision is made according to the invention for a method of controlling several actuators of a vehicle capable of responding to the same request, at least one of the actuators having a bandwidth and / or a saturation, in which one determines for at least one of the actuators a setpoint taking into account an output of at least one other actuators or other actuator, so that the actuators or at least some of them act together.
La présente invention vise à répondre au problème du contrôle de deux actionneurs que nous qualifierons, dans la suite du document, d'asymétriques (bandes passantes et/ou saturations différentes). Comme on le verra, l'approche exposée permet la synthèse d'une loi de commande permettant de faire la répartition de la demande de couple exprimée par le conducteur entre les différents actionneurs.The present invention aims to address the problem of control of two actuators that we will qualify, in the remainder of the document, asymmetrical (bandwidths and / or different saturations). As will be seen, the approach disclosed allows the synthesis of a control law for distributing the torque demand expressed by the driver between the various actuators.
Le procédé selon l'invention pourra présenter en outre au moins l'une quelconque des caractéristiques suivantes :The method according to the invention may also have at least one of the following characteristics:
- on détermine pour chaque actionneur une consigne tenant compte d'une grandeur de sortie d'au moins un autre des actionneurs ou de l'autre actionneur ;a reference is determined for each actuator taking account of an output quantity of at least one other of the actuators or of the other actuator;
- on détermine pour au moins l'un des actionneurs une consigne tenant compte d'une grandeur de sortie de chacun des autres actionneurs ou de l'autre actionneur ;at least one of the actuators determines a setpoint taking account of an output quantity of each of the other actuators or of the other actuator;
- on détermine pour chaque actionneur une consigne tenant compte de la grandeur de sortie de chacun des autres actionneurs ou de l'autre actionneur ;a reference is determined for each actuator taking into account the output quantity of each of the other actuators or of the other actuator;
- on met en œuvre la détermination en consultant une cartographie ;the determination is implemented by consulting a cartography;
- on utilise comme données d'entrée de la cartographie au moins l'une des données suivantes :- at least one of the following data is used as input data of the map:
- la grandeur de sortie de l'un au moins des actionneurs ; etthe output quantity of at least one of the actuators; and
- la somme des grandeurs de sortie des actionneurs.the sum of the output quantities of the actuators.
- on détermine un entier i tel que :an integer i is determined such that:
Mi [T1 T2 ... Tin] ≤ mi Où : Mj et rrij sont des matrices prédéterminées associées à i ; Tn est la grandeur de sortie de l'actionneur n ; et Tin est une grandeur correspondant à la demande ;Mi [T 1 T 2 ... T in ] ≤ mi Where: Mj and rrij are predetermined matrices associated with i; T n is the output quantity of the actuator n; and T in is a quantity corresponding to the demand;
- on génère la cartographie au moyen d'un algorithme d'optimisation sous contraintes ;the mapping is generated by means of a constrained optimization algorithm;
- on génère la cartographie par programmation multiparamétrique quadratique ;- Mapping is generated by quadratic multiparameter programming;
- on met en œuvre la détermination au moyen d'un calcul ;the determination is implemented by means of a calculation;
- on calcule :- we calculate:
où : Un (k) est la consigne associée à l'actionneur n avec k paramètre d'échantillonnage ; where: U n (k) is the setpoint associated with the actuator n with k sampling parameter;
Lj et Ii sont des matrices données par cartographie ; etLj and Ii are matrices given by mapping; and
Tn est la grandeur de sortie de l'actionneur n ; etT n is the output quantity of the actuator n; and
Tin est la grandeur correspondant à la demande.T in is the magnitude corresponding to the demand.
- on détermine la ou chaque grandeur de sortie (Ti1T2) et on recommence la détermination de la ou chaque consigne en tenant compte de la ou chaque grandeur déterminée.- The or each output quantity (Ti 1 T 2 ) is determined and the determination of the or each instruction is repeated, taking into account the or each determined quantity.
On prévoit également selon l'invention un véhicule comprenant :The invention also provides a vehicle comprising:
- des actionneurs susceptibles de répondre à une même demande, au moins l'un des actionneurs présentant une bande passante et/ou une saturation ; etactuators capable of responding to the same request, at least one of the actuators having a bandwidth and / or saturation; and
- un organe de commande, l'organe de commande étant agencé pour déterminer pour au moins l'un des actionneurs une consigne tenant compte d'une grandeur de sortie d'au moins un autre des actionneurs ou de l'autre actionneur de sorte que les actionneurs ou au moins certains d'entre eux agissent conjointement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description suivante d'un mode préféré de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés sur lesquels :a control member, the control member being arranged to determine for at least one of the actuators a setpoint taking into account an output quantity of at least one of the actuators or of the other actuator so that the actuators or at least some of them act together. Other features and advantages of the invention will become apparent in the following description of a preferred embodiment given by way of non-limiting example with reference to the accompanying drawings, in which:
- la figure 1 est un organigramme illustrant une configuration des actionneurs à laquelle s'applique l'invention ;FIG. 1 is a flowchart illustrating a configuration of the actuators to which the invention applies;
- la figure 2 est une vue analogue à la figure 1 montrant les boucles de rétroaction intervenant dans le cadre de l'invention ;- Figure 2 is a view similar to Figure 1 showing the feedback loops involved in the context of the invention;
- la figure 3 est un diagramme illustrant une demande de couple en forme d'échelons et le couple obtenu en sortie lors d'une simulation du fonctionnement de l'invention ;FIG. 3 is a diagram illustrating a request for stepped torque and the torque obtained at the time of a simulation of the operation of the invention;
- la figure 4 illustre les signaux de consigne envoyés au moteur et au frein ainsi que les couples de sortie produits par ceux-ci en correspondance avec le diagramme de la figure 3 ;FIG. 4 illustrates the reference signals sent to the motor and to the brake as well as the output torques produced by them in correspondence with the diagram of FIG. 3;
- les figures 5 et 6 sont deux diagrammes analogues aux figures 3 et 5 correspondant à une demande de couple en rampe ; etFIGS. 5 and 6 are two diagrams similar to FIGS. 3 and 5 corresponding to a request for ramp torque; and
- la figure 7 est un organigramme illustrant le déroulement du procédé selon l'invention.FIG. 7 is a flowchart illustrating the progress of the method according to the invention.
Dans le présent mode de réalisation, on va considérer un véhicule muni de deux actionneurs 1 et 2 formés respectivement par un moteur 1 et un dispositif de freinage 2. Le moteur pourra être un moteur à combustion interne, à essence ou diesel ou encore un moteur électrique, voire un moteur hybride.In the present embodiment, a vehicle equipped with two actuators 1 and 2 respectively formed by a motor 1 and a braking device 2 will be considered. The engine may be an internal combustion engine, a gasoline engine, a diesel engine or an engine. electric, or even a hybrid engine.
Ces deux actionneurs 1 ,2 sont aptes chacun à fournir un couple pour satisfaire une demande de couple Tref, formulée par le conducteur au moyen de la pédale d'accélération ou de la pédale de freinage par exemple. Les deux actionneurs sont aptes à agir conjointement de sorte que les couples fournis par eux deux s'additionnent afin de fournir un couple de sortie TSOrtie-These two actuators 1, 2 are each capable of providing a torque to satisfy a torque demand T ref , formulated by the driver by means of the accelerator pedal or the brake pedal for example. The two actuators are able to act together so that the torques provided by them two add up to provide a torque output T SO .
Les deux actionneurs ont chacun leur propre bande passante et leur propre plage de fonctionnement comme illustré aux blocs 3,5. Ainsi, comme illustré à la figure 2, le moteur peut fournir du couple positif lorsqu'une demande de couple positif est formulée. Lorsqu'une demande de couple négatif est formulée, il fournit un couple nul. Par ailleurs, le couple positif susceptible d'être fourni ne peut pas dépasser une valeur maximale. A l'inverse, le dispositif de freinage ne peut fournir que du couple négatif lorsque du couple négatif est demandé, cette fourniture étant également limitée en valeur absolue par une valeur maximale. Il fournit un couple nul lors d'une demande de couple positif.Both actuators each have their own bandwidth and operating range as shown in blocks 3.5. Thus, as shown in Figure 2, the motor can provide positive torque when a positive torque demand is formulated. When a couple request negative is formulated, it provides a zero torque. Moreover, the positive torque that can be supplied can not exceed a maximum value. Conversely, the braking device can only provide negative torque when negative torque is requested, this supply being also limited in absolute value by a maximum value. It provides zero torque in a positive torque request.
Comme on le voit, les plages de fonctionnement des deux actionneurs ne sont donc pas ici en chevauchement. Néanmoins, l'invention est applicable au cas où les actionneurs ont des plages de fonctionnement qui se chevauchent. Elle est même particulièrement avantageuse dans ce cas.As can be seen, the operating ranges of the two actuators are therefore not overlapping here. Nevertheless, the invention is applicable in the case where the actuators have overlapping operating ranges. It is even particularly advantageous in this case.
De même, le nombre d'actionneurs est ici limité à 2. Mais on pourra appliquer l'invention à des véhicules dans lesquels le nombre d'actionneurs pouvant coopérer pour répondre à une demande de même nature est supérieur ou égal à 3.Similarly, the number of actuators is here limited to 2. However, the invention may be applied to vehicles in which the number of actuators that can cooperate to respond to a request of the same nature is greater than or equal to 3.
L'invention vise à réaliser l'asservissement simultané de ces deux actionneurs asymétriques. Pour cela, elle met en œuvre un algorithme de pilotage basé sur le calcul de la solution explicite d'un problème d'optimisation quadratique sous contraintes.The aim of the invention is to achieve simultaneous control of these two asymmetric actuators. For this, it implements a control algorithm based on the calculation of the explicit solution of a quadratic optimization problem under constraints.
Pour la mise en œuvre de l'invention, le véhicule comprend un organe de commande tel qu'un calculateur ou microcontrôleur 4 apte à générer des consignes Ui et U2 pour commander les actionneurs respectifs 1 et 2. De plus, le véhicule comprend des capteurs informant en retour l'organe de commande 4 des grandeurs de sortie Ti1T2 effectivement générées par ces actionneurs.For the implementation of the invention, the vehicle comprises a control member such as a computer or microcontroller 4 adapted to generate instructions Ui and U 2 to control the respective actuators 1 and 2. In addition, the vehicle comprises feedback sensors informing the control member 4 output quantities Ti 1 T 2 actually generated by these actuators.
On exposera tout d'abord les fondements théoriques de l'invention puis on présentera sa mise en œuvre pratique.We will first expose the theoretical foundations of the invention and then present its practical implementation.
A la figure 1 , on donne le schéma du problème qu'on désire traiter. L'invention est présentée dans le contexte du pilotage d'un moteur et d'un frein. On veut fournir ici un certain couple à l'aide de deux actionneurs. Chaque actionneur délivre du couple dans une certaine plage exprimée à l'aide des saturations en entrée. Ce couple est délivré avec une dynamique propre à chaque actionneur (bande passante et saturation).In Figure 1, we give the schema of the problem we want to treat. The invention is presented in the context of controlling an engine and a brake. We want to provide some torque here using two actuators. Each actuator delivers torque within a certain range expressed in using input saturations. This torque is delivered with a dynamics specific to each actuator (bandwidth and saturation).
Sur la figure 2, on présente le schéma bloc de la stratégie de contrôle. On définit aussi les entrées nécessaires pour la réalisation de cet asservissement.In Figure 2, we present the block diagram of the control strategy. The inputs required to carry out this servocontrol are also defined.
L'objectif premier de la loi de commande est de réaliser un suivi de consigne aussi parfait que possible entre l'entrée Tin et la sortie Tout du système. On cherche pour cela à minimiser l'erreur : e = (T1n - Tout)2 The primary objective of the control law is to carry out a reference tracking as perfect as possible between the input T in and the output T or t of the system. We try to minimize this error: e = (T 1n - T out ) 2
Comme chacun des deux actionneurs considérés possède une dynamique qui peut être approchée par un premier ordre, on peut exprimer le modèle du système sous la forme suivante :Since each of the two actuators considered has a dynamics that can be approximated by a first order, the model of the system can be expressed in the following form:
AvecWith
- ζi la constante de temps du ieme actionneur ;- ζi the time constant of the i th actuator;
- Tj le couple délivré par le ieme actionneur ;- Tj the torque delivered by the ith actuator;
- U'm et U'M respectivement les bornes minimale et maximale de la plage de fonctionnement du ieme actionneur ; etU ' m and U' M respectively the minimum and maximum limits of the operating range of the i th actuator; and
- Ui l'entrée (la commande) du ieme actionneur.- The input (control) of the i th actuator.
Si on note T3 la période d'échantillonnage, alors le modèle discret déduit du modèle (1) est donné par :If T 3 is the sampling period, then the discrete model deduced from the model (1) is given by:
T1 (k + I) - (I -^)T1 (k) + ^- U1 (k)T 1 (k + I) - (I - ^) T 1 (k) + - - U 1 (k)
I T2 (k + V) = (1 - 1^)T2 (k) + ^u2 (k) [ ^2 τ2 IT 2 (k + V) = (1 - 1 ^) T 2 (k) + ^ u 2 (k) [^ 2 τ 2
La sortie que l'on désire asservir estThe exit that we want to enslave is
Tout (k) = T1 (k) + T2 (k) (3) On définit le critère quadratique à minimiser de la manière suivanteAll (k) = T 1 (k) + T 2 (k) (3) We define the quadratic criterion to be minimized as follows
JN = ∑ JM1 2 (k) + + q[Tm (U) -T1(U) -T2 (h)]2 } (4)J N = Σ JM 1 2 (k) + + q [T m (U) -T 1 (U) -T 2 (h)] 2 } (4)
où q est un paramètre de pondération afin de pénaliser un terme du critère par rapport à l'autre.where q is a weighting parameter in order to penalize one term of the criterion with respect to the other.
Le problème peut être réécrit sous une forme plus compacte : min UTRU + XTQX (5)The problem can be rewritten in a more compact form: min U T RU + X T QX (5)
où R > 0 et Q > 0 sont des matrices carrés d'ordre adéquat. De même pour les matrices A et B qui peuvent être déduites à partir des contraintes sur les entrées et sur les couples fournis en sortie des actionneurs 1 et 2. Cette formulation comprend aussi les vecteurs :where R> 0 and Q> 0 are square matrices of adequate order. Likewise for the matrices A and B which can be deduced from the constraints on the inputs and on the torques supplied at the output of the actuators 1 and 2. This formulation also comprises the vectors:
U = [Ui(O), U2(O), ..., Ui (N - 1 ), U2 (N - 1)]' etU = [U 1 (O), U 2 (O), ..., U 1 (N-1), U 2 (N-1)] and
X = [T1(O), T2(O), ..., T1 (N - 1 ), T2 (N - 1 )]'X = [T 1 (O), T 2 (O), ..., T 1 (N - 1), T 2 (N - 1)]
D'après l'équation (2), la formule (5) peut être réécriteAccording to equation (2), formula (5) can be rewritten
où H, F, C et D sont des matrices de dimensions appropriées déduites des matrices A, B, R et Q et de l'équation (2) avec le changement de variable : where H, F, C and D are appropriate size matrices derived from matrices A, B, R and Q and equation (2) with the change of variable:
Z = U + H"1 F x(0) 5(b)Z = U + H "1 F x (0) 5 (b)
Ce dernier problème (5a) peut être réécrit sous forme d'un problème de programmation multi-paramétrique quadratique sous la forme suivante :This last problem (5a) can be rewritten as a quadratic multiparametric programming problem in the following form:
GZ ≤ SX(0) + WZTHZ (6)GZ ≤ SX (0) + W ZTHZ (6)
(Voir en particulier « Alberto Bemporad, Manfred Morari, Vivek Dua, and Efstratios N. Pistikopoulos. The explicit linear quadratic regulator for constrained Systems. Automatica, 38 :3-20, 2002 »). La résolution de ce dernier problème permet de générer une cartographie de la plage de fonctionnement admissible des deux actionneurs considérés.(See in particular "Alberto Bemporad, Manfred Morari, Vivek Dua, and Efstratios N. Pistikopoulos, The Explicit Linear Quadratic Regulator for Constrained Systems, Automatica, 38: 3-20, 2002"). The resolution of the latter problem makes it possible to generate a map of the permissible operating range of the two actuators considered.
Les requêtes de couple Ui et U2 sont ensuite calculées comme étant une fonction affine des sorties des deux actionneurs et de la demande de couple globale Tin (voir figure 2) :The torque requests Ui and U2 are then calculated as being an affine function of the outputs of the two actuators and of the global torque request T in (see FIG. 2):
< m i=l ...Nr (7)<m i = l ... Nr (7)
La cartographie générée est stockée dans le calculateur. En fonction des mesures de couple renvoyées par des capteurs et du couple demandé par le conducteur, le calculateur donne les consignes pour chacun des deux actionneurs.The generated map is stored in the calculator. Depending on the torque measurements returned by sensors and the torque requested by the driver, the computer gives the instructions for each of the two actuators.
On a illustré à la figure 10 le détail du déroulement séquentiel des opérations permettant d'obtenir le couple demandé à bord du véhicule par le conducteur.FIG. 10 shows the details of the sequential sequence of operations making it possible to obtain the requested torque on board the vehicle by the driver.
A l'étape 10, l'organe de commande reçoit une demande de couple exprimée par le conducteur et transmise à l'organe par l'intermédiaire d'un ou plusieurs capteurs par exemple. Il s'agit de la grandeur Tin. Cette valeur doit être prise en compte à l'étape suivante 12. Sont également prises en compte des valeurs Ti et T2 correspondant au couple de sortie des deux actionneurs. Il s'agit des dernières valeurs en mémoire ou de valeurs de référence utilisées pour débuter l'itération.In step 10, the control member receives a request for torque expressed by the driver and transmitted to the member via one or more sensors for example. This is the size Tin. This value must be taken into account in the next step 12. Also taken into account are values Ti and T 2 corresponding to the output torque of the two actuators. These are the last values in memory or reference values used to start the iteration.
A l'étape 12, l'organe de commande recherche dans la cartographie conservée en mémoire deux matrices Mj et rrii vérifiant la deuxième partie de l'équation 7 rappelée dans l'encadré 12 et correspondant à un même entier i. Cette identification est faite en utilisant les trois valeurs de couple précitées en tant que valeurs d'entrée.In step 12, the controller searches the map stored in memory two matrices Mj and rrii verifying the second part of equation 7 recalled in box 12 and corresponding to the same integer i. This identification is made using the three aforementioned torque values as input values.
A l'étape 14, l'organe de commande détermine ensuite les deux matrices Lj et Ij correspondant à l'entier i. Puis il calcule les valeurs de consigne Ui et U2 à l'aide de la première partie de l'équation 7 rappelée à l'encadré 14 au moyen encore des valeurs Ti, T2 et Tin.In step 14, the controller then determines the two matrices Lj and Ij corresponding to the integer i. Then he calculates the values of reference Ui and U 2 using the first part of equation 7 recalled in box 14 using again the values Ti, T 2 and T in .
Ensuite, à l'étape suivante 16, les consignes de couple ainsi déterminées sont appliquées aux deux actionneurs Ui et U2 Then, at the next step 16, the torque thus determined instructions are applied to the two actuators Ui and U 2
A l'étape suivante 18, les couples de sortie T1, T2 de ces deux actionneurs sont effectivement mesurés et grâce à la boucle de rétroaction 20, sont réutilisés avec la nouvelle valeur Tjn qui correspond à leur somme, pour réaliser les mêmes opérations et constituer un asservissement.In the next step 18, the output torques T 1 , T 2 of these two actuators are effectively measured and, thanks to the feedback loop 20, are reused with the new value T n which corresponds to their sum, to achieve the same values. operations and constitute a bondage.
Les couples de sortie des actionneurs pourront être obtenues alternativement au moyen d'estimateurs de couples.The output torques of the actuators can be obtained alternately by means of torque estimators.
Des simulations du fonctionnement de l'invention sont illustrées aux figures 3 à 6.Simulations of the operation of the invention are illustrated in Figures 3 to 6.
Sur les figures (3) et (5), on a illustré des simulations effectuées avec le modèle décrit par l'équation (2), à savoir le couple que l'on désire fournir et le couple réellement délivré par les deux actionneurs (la somme des deux couples Ti et T2).FIGS. (3) and (5) illustrate simulations carried out with the model described by equation (2), namely the torque that it is desired to provide and the torque actually delivered by the two actuators (FIG. sum of the two pairs Ti and T 2 ).
Les figures (4) et (6) montrent comment la répartition du couple est faite entre les différents actionneurs.Figures (4) and (6) show how the distribution of the torque is made between the different actuators.
La figure (4) où la demande est en échelons montre que, pour une demande de couple positif de 50Nm, la cartographie exprime une demande de couple au moteur de 150 Nm (couple maximum) ceci afin que le couple fourni par le moteur monte le plus rapidement possible. Une fois que ce dernier atteint la valeur de 50Nm, la demande de couple moteur revient à 50Nm. Pendant ce temps, aucune demande de couple n'est exprimée pour le frein. Il en est de même quand le couple demandé est négatif.The figure (4) where the demand is in steps shows that, for a positive torque demand of 50 Nm, the mapping expresses a torque request to the motor of 150 Nm (maximum torque) so that the torque supplied by the motor goes up. as quickly as possible. Once the latter reaches the value of 50Nm, the engine torque demand returns to 50Nm. Meanwhile, no torque demand is expressed for the brake. It is the same when the requested pair is negative.
Sur la figure (6), la demande de couple est une rampe. Quand on demande du couple positif, le calculateur sollicite systématiquement le moteur, mais cette fois-ci la demande de couple n'est pas trop importante par rapport à la requête globale. Par contre et cela est particulièrement intéressant, quand on demande une baisse du couple total et que cette baisse est réalisable par le moteur, le calculateur continue de le solliciter. Si cette baisse devient trop importante, alors le calculateur sollicite aussi du couple négatif de la part du frein.In Figure (6), the torque demand is a ramp. When the positive torque is requested, the computer systematically solicits the motor, but this time the torque request is not too important compared to the global request. By cons and this is particularly interesting, when we ask for a decrease in the total torque and that the decline is achievable by the engine, the calculator continues to solicit. Yes this drop becomes too important, so the computer also seeks negative torque from the brake.
L'application de cette méthode au pilotage de deux actionneurs considère le problème dans sa globalité. La loi de commande est calculée en se basant sur un modèle englobant la dynamique de l'un et l'autre des deux actionneurs avec leurs saturations respectives. La cartographie générée est la solution exacte d'un problème d'optimisation sous contraintes. Le problème de choisir les seuils afin de commuter d'un actionneur à l'autre ne se pose plus. Le problème de stabilité de la boucle est aussi résolu par le procédé d'optimisation.The application of this method to control two actuators considers the problem as a whole. The control law is calculated based on a model encompassing the dynamics of one and the other of the two actuators with their respective saturations. The generated map is the exact solution of a constrained optimization problem. The problem of choosing the thresholds to switch from one actuator to another no longer arises. The problem of stability of the loop is also solved by the optimization method.
Cette méthode présente les avantages suivants :This method has the following advantages:
- le problème de calcul des seuils pour la commutation entre les actionneurs est résolu d'une manière mathématique,the problem of calculating the thresholds for switching between the actuators is solved mathematically,
- la loi d'asservissement de chaque actionneur est intégrée dans la cartographie,the servo law of each actuator is integrated in the cartography,
- chacun des deux actionneurs travaille en ayant connaissance de l'état de l'autre actionneur,each of the two actuators works while having knowledge of the state of the other actuator,
- l'approche peut être appliquée dans le cas de plusieurs actionneurs avec des plages de fonctionnement qui se chevauchent.- the approach can be applied in the case of several actuators with overlapping operating ranges.
L'invention comprend les éléments suivants :The invention comprises the following elements:
- un système de mesure ou d'estimation des couples fourni par les actionneurs ;a measurement or torque estimation system provided by the actuators;
- une cartographie calculée avec un algorithme d'optimisation sous contraintes (Programmation Multi-Paramétrique) ; eta mapping computed with an optimization algorithm under constraints (Multi-Parametric Programming); and
- un calculateur dans lequel on mémorise la cartographie et qui calcule les requêtes à envoyer à chaque actionneur.a calculator in which the mapping is memorized and which calculates the requests to be sent to each actuator.
Nous avons détaillé comment, quand on dispose de plusieurs actionneurs, répartir une demande de couple entre ces derniers. La solution au problème est obtenue en résolvant un problème d'optimisation sous contraintes. L'approche présente de très bons résultats mais, et c'est tout à fait naturel, elle présente certains inconvénients. Particulièrement, si les actionneurs ont une dynamique d'ordre supérieur à 1 , la cartographie va dépendre de tout l'état du système. Soit on dispose de la mesure de tout l'état du système, soit on doit synthétiser un observateur qui permet la reconstruction de l'état du système.We have detailed how, when we have several actuators, divide a request for torque between them. The solution to the problem is obtained by solving an optimization problem under constraints. The approach has very good results but, and it is quite natural, it has some disadvantages. In particular, if the actuators have a dynamics of order greater than 1, the mapping will depend on the entire state of the system. Either we have the measure of the whole state of the system, or we must synthesize an observer that allows the reconstruction of the state of the system.
La taille de la cartographie peut devenir très grande si on cherche à augmenter l'horizon de prédiction N lors de la résolution du problème d'optimisation donné dans l'équation (4). Cela a pour conséquence d'augmenter le temps de calcul.The size of the map can become very large if one tries to increase the N prediction horizon when solving the optimization problem given in equation (4). This has the consequence of increasing the calculation time.
Enfin, cette approche ne peut s'appliquer qu'à des actionneurs qui ont une dynamique linéaire et dont les saturations restent linéaires par morceaux. Il est à noter qu'on arrive souvent à approcher la dynamique d'un actionneur avec une dynamique linéaire.Finally, this approach can only be applied to actuators that have linear dynamics and whose saturation remains linear in pieces. It should be noted that we often approach the dynamics of an actuator with a linear dynamics.
Bien entendu, on pourra apporter à l'invention de nombreuses modifications sans sortir du cadre de celle-ci.Of course, we can bring to the invention many changes without departing from the scope thereof.
L'invention s'applique aussi à d'autres actionneurs que le moteur et le frein. The invention also applies to other actuators than the motor and the brake.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de commande de plusieurs actionneurs (1 ,2) d'un véhicule susceptibles de répondre à une même demande, au moins l'un des actionneurs présentant une bande passante et/ou une saturation, caractérisé en ce qu'on détermine pour au moins l'un des actionneurs (1 ,2) une consigne (ui,U2) tenant compte d'une grandeur de sortie (Ti1T2) d'au moins un autre des actionneurs ou de l'autre actionneur, de sorte que les actionneurs ou au moins certains d'entre eux agissent conjointement.1. A method for controlling a plurality of actuators (1, 2) of a vehicle capable of responding to the same request, at least one of the actuators having a bandwidth and / or a saturation, characterized in that it determines for at least one of the actuators (1, 2) a setpoint (ui, U2) taking into account an output quantity (Ti 1 T 2 ) of at least one other of the actuators or of the other actuator, so that the actuators or at least some of them act jointly.
2. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'on détermine pour chaque actionneur une consigne tenant compte d'une grandeur de sortie d'au moins un autre des actionneurs ou de l'autre actionneur.2. Method according to the preceding claim, characterized in that for each actuator is determined an instruction taking into account an output of at least one other actuators or the other actuator.
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on détermine pour au moins l'un des actionneurs une consigne tenant compte d'une grandeur de sortie de chacun des autres actionneurs ou de l'autre actionneur.3. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that for determining at least one of the actuators a setpoint taking into account an output of each of the other actuators or the other actuator.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on détermine pour chaque actionneur une consigne tenant compte de la grandeur de sortie de chacun des autres actionneurs ou de l'autre actionneur.4. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that for each actuator is determined a setpoint taking into account the output of each of the other actuators or the other actuator.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on met en œuvre la détermination en consultant une cartographie. 5. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that it implements the determination by consulting a map.
6. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'on utilise comme données d'entrée de la cartographie au moins l'une des données suivantes :6. Method according to the preceding claim, characterized in that at least one of the following data is used as input data of the map:
- la grandeur de sortie (Ti1T2) de l'un au moins des actionneurs; etthe output quantity (Ti 1 T 2 ) of at least one of the actuators; and
- la somme (Tout) des grandeurs de sortie des actionneurs.the sum (T out ) of the output quantities of the actuators.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce qu'on détermine un entier i tel que :7. Method according to any one of claims 5 or 6, characterized in that determines an integer i such that:
Mi [Ti T2 ... Tin] ≤ ITIiMi [Ti T 2 ... T in ] ≤ ITIi
Où : Mi et mi sont des matrices prédéterminées associées à i ; Tn est la grandeur de sortie de l'actionneur n ; et Tin est une grandeur correspondant à la demande.Where: Mi and mi are predetermined matrices associated with i; T n is the output quantity of the actuator n; and T in is a quantity corresponding to the demand.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce qu'on génère la cartographie au moyen d'un algorithme d'optimisation sous contraintes.8. Method according to any one of claims 5 to 7, characterized in that the mapping is generated by means of a constrained optimization algorithm.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce qu'on génère la cartographie par programmation multiparamétrique quadratique.9. Method according to any one of claims 5 to 8, characterized in that generates the mapping by quadratic multiparametric programming.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on met en œuvre la détermination au moyen d'un calcul.10. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that implements the determination by means of a calculation.
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on calcule :11. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that calculates:
U1 (Ic)U 1 (Ic)
TJk) u2 (k) = L, + 1TJk) u 2 (k) = L, + 1
TJk\ où : Un (k) est la consigne associée à l'actionneur n avec k paramètre d'échantillonnage ; T J k \ where: U n (k) is the setpoint associated with the actuator n with k sampling parameter;
Lj et Ij sont des matrices données par cartographie.Lj and Ij are matrices given by mapping.
Tn est la grandeur de sortie de l'actionneur n ; etT n is the output quantity of the actuator n; and
Tin est la grandeur correspondant à la demande.T in is the magnitude corresponding to the demand.
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on détermine la ou chaque grandeur de sortie (Ti1T2) et on recommence la détermination de la ou chaque consigne en tenant compte de la ou chaque grandeur déterminée.12. Process according to any one of the preceding claims, characterized in that the or each output quantity (Ti 1 T 2 ) is determined and the determination of the or each instruction is repeated, taking into account the or each determined quantity. .
13. Véhicule comprenant :13. Vehicle comprising:
- des actionneurs (1 ,2) susceptibles de répondre à une même demande, au moins l'un des actionneurs présentant une bande passante et/ou une saturation ; etactuators (1, 2) capable of responding to the same request, at least one of the actuators having a bandwidth and / or saturation; and
- un organe de commande (4), caractérisé en ce que l'organe de commande est agencé pour déterminer pour au moins l'un des actionneurs une consigne (ui,u2) tenant compte d'une grandeur de sortie d'au moins un autre des actionneurs ou de l'autre actionneur de sorte que les actionneurs ou au moins certains d'entre eux agissent conjointement. - A control member (4), characterized in that the control member is arranged to determine for at least one of the actuators a setpoint (ui, u 2 ) taking into account an output quantity of at least another of the actuators or the other actuator so that the actuators or at least some of them act together.
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