EP2212176A1 - Systeme pour produire une estimation de la vitesse au sol d'un vehicule a partir de mesures de la vitesse de rotation d'au moins une roue - Google Patents

Systeme pour produire une estimation de la vitesse au sol d'un vehicule a partir de mesures de la vitesse de rotation d'au moins une roue

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EP2212176A1
EP2212176A1 EP08848402A EP08848402A EP2212176A1 EP 2212176 A1 EP2212176 A1 EP 2212176A1 EP 08848402 A EP08848402 A EP 08848402A EP 08848402 A EP08848402 A EP 08848402A EP 2212176 A1 EP2212176 A1 EP 2212176A1
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EP
European Patent Office
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wheel
speed
vehicle
adhesion
ground
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP08848402A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jean-Louis Linda
Daniel Walser
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Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Michelin Recherche et Technique SA France
Original Assignee
Michelin Recherche et Technique SA Switzerland
Michelin Recherche et Technique SA France
Societe de Technologie Michelin SAS
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Definitions

  • the present invention relates to land vehicles, including road. It aims in particular the techniques of controlling the behavior of such vehicles and the determination of their speed relative to the ground for this purpose, in order to adjust the parameters which determine this behavior and to improve the conditions and the safety of the running. It is particularly well suited to the case where the movement of the vehicle on the ground is controlled by one or more specific electrical machines coupled to a drive wheel to apply a driving torque or braking as needed.
  • US Patent 6,709,075 discloses a vehicle equipped with a power train with an electric motor. A braking function resulting from the operation of this engine as a generator may be superimposed on the friction braking torque applied to each wheel as a function of its behavior as determined from an ABS (anti-lock brake control) system fitted to the engine. vehicle. Arrangements are made to prevent regenerative braking from interfering with the proper functioning of the ABS system for the regulation of friction braking.
  • a yaw sensor is used on board the vehicle to determine the level of torque to apply or add to some wheels of the vehicle to achieve the desired effects on the behavior. Other parameters can be measured and used for this purpose.
  • the European patent application EP 0 881 114 discloses a control system for a four-wheeled vehicle, each coupled to an independent electric motor, capable of applying a driving or braking torque on each of the steering wheels or not.
  • a braking system conventional discs is further provided and a steering angle sensor makes it possible to know at any moment the orientation of the steering wheels.
  • Each wheel motor is equipped with a wheel speed sensor. An indication of the speed of the vehicle relative to the ground is obtained by the control unit of the system by combining the information from the signals of the wheel sensors.
  • this indication can be specified using information from onboard accelerometers and a satellite navigation system.
  • the system control unit continuously monitors the level of torque applied to each wheel, the speed and steering angle of that wheel, and the estimate of the ground speed of the vehicle. It also calculates the yaw rate and from all this information determines the instantaneous slip of each wheel.
  • the control unit controls the traction and braking torques based on the slip values determined for each wheel and to optimize braking, acceleration and steering in response to driver commands.
  • the indication of the ground speed of the vehicle is an essential data for a control as proposed in this document.
  • No direct measurement in the vehicle alone allows access not only easy but above all economic and reliable to this fundamental data to characterize the behavior of the vehicle. It must therefore be determined by calculations from other measures easier to obtain live.
  • the instantaneous speed of each wheel is an essentially variable factor, which is affected from the outside by the soil conditions, both as regards the regularity of its profile and its surface state, and from the inside, by the controls whose wheel is the object and which affect both its direction and the couples that are applied to it, and by the dynamic reactions of the vehicle itself that are transmitted to it via the suspension of the vehicle.
  • the publication document of the French patent application FR 2,871,889 describes a system that makes a diagnosis of the quality of each instantaneous measurement of the longitudinal speed of a wheel, based on the speed of rotation provided by a sensor. attached to this wheel, and calculates a longitudinal speed of the vehicle from an average of the longitudinal wheel speeds obtained, weighted by quality indices from the previous diagnosis.
  • This diagnosis also includes verification that the longitudinal velocity of each wheel considered is within a range of values ensuring that the method of calculation covered by the patent is applicable (speed not less than 15 kph and not greater than 250 kph).
  • This diagnosis also includes a verification that the derivative of the rotational speed of each wheel considered is within a certain range indicating that the wheel is neither locked nor in a state of slippage, to reject the non indications. compliant. So the method does not apply outside of these different ranges. The calculation is no longer valid outside these limits to provide a measure of the slip itself.
  • the system provides a vehicle speed value extrapolated values determined at previous times. Regardless of any discussion regarding the applicability of the proposed method to all situations, the proposed extrapolation technique is unsuitable for monitoring the behavior of the vehicle by the system continuously, or during transition phases that may last several seconds, for example. opposition to the case of discontinuous operation, for example in an anti-lock wheel control, where the system normally permits a resumption of adhesion involving a new valid measurement of the speed, after a fraction of a second following the detection of a fault.
  • the calculation mode is adapted to each driving mode of the vehicle.
  • the longitudinal speed of each wheel is corrected according to the possible position of the wheel in a turn, then the state of the wheel (locking or slipping) is tested according to the value of the torque applied to this wheel.
  • a test is then performed on the consistency between the value of the acceleration obtained from the longitudinal speed obtained above and the longitudinal acceleration measurement provided by an accelerometer on board the vehicle. If the consistency is verified, the calculated longitudinal velocity is retained. In the opposite case it is a value obtained by integrating the measurement of the accelerometer which is adopted.
  • the measurement of the accelerometer is tainted with the error due to the component of the earth acceleration following the possible slope of the ground on which the vehicle moves. It follows that, on the one hand, validity tests on longitudinal velocity measurements proposed for the wheels does not appear accurate enough to provide reliable indications of the vehicle speed and that, on the other hand, the proposed method for testing the consistency of accelerations and, in case of lack of consistency, to determine the speed is tainted Incompatible with continuous operation for periods which may be prolonged for several seconds, for example in the case of prolonged emergency braking (or pronounced acceleration).
  • the present invention aims to provide a solution that helps to determine at any time a sufficiently accurate, dynamic and reliable estimate of the speed of a vehicle relative to the ground, including in phases of driving where the measurement of the usual vehicle monitoring parameters such as the speed of rotation of its wheels does not provide a reliable estimate of this speed at any time. It is particularly well suited to controlling the behavior of a vehicle, some wheels of which are each coupled for traction and / or braking to at least one electric machine specific to this wheel.
  • a system for determining an instantaneous speed estimate with respect to the ground of a vehicle from measurements derived from at least one motion sensor of a vehicle wheel comprises : a circumferential speed indicator of at least one wheel of the vehicle from the measurements of a sensor of the movement of this wheel, a test stage for validating the indication of the circumferential speed at the output of said indicator if it makes it possible to to deduce a sufficiently accurate and reliable representation of the speed of advance of the vehicle according to at least one predetermined criterion, and a module adapted to combine the circumferential speed wheel indications validated by the test stage to provide an estimate the speed of advance of the vehicle relative to the ground.
  • the system according to the invention is characterized in that it comprises a device for calculating the instantaneous coefficient of adhesion of said wheel from the data available on board the vehicle and in that said test stage is clean. Testing the value of the coefficient of adhesion obtained for each wheel concerned, as a function of a relationship which makes it possible to determine whether the corresponding difference, or slip, between the circumferential speed of the wheel and the forward speed of the vehicle relative to the ground at this moment is sufficiently small so that said circumferential wheel speed can be retained by said module as a datum for estimating the speed of advance of the vehicle relative to the ground.
  • each wheel used in the adhesion measurement is coupled to an individual rotary electric machine, adapted to apply a traction torque and / or electrical braking, and in which the device for calculating the coefficient of adhesion of each of these wheels is operative in response to a measurement of the instantaneous torque applied to this wheel by the respective electric machine and to an information function of the load of this wheel at the instant.
  • the test stage may be able to verify that the value of the coefficient of adhesion is less than a predetermined threshold indicating that the value of the corresponding slip of the wheel is less than 5%.
  • a threshold of 3% or even preferably 2% is chosen so that the corresponding circumferential wheel speed is retained by the speed estimation module.
  • the test stage is suitable for determining whether the value of the coefficient of adhesion is lower than a predetermined threshold in a range between 30% and 70%, above which coefficient la corresponding wheel speed is not retained by the speed estimation module.
  • this value of the predetermined threshold of adhesion coefficient implemented by the test stage may be around 50%.
  • Another indication of adhesion, or corroboration of adhesion recovery, can be obtained with a vehicle equipped with a rate detection system or slip coefficient of a wheel derived from the measurement of deviations observed between the circumferential speed of the wheel and the vehicle speed (brought back to the location of this wheel to take into account the possible position of the wheel in a bend).
  • Information that the slip rate is less than 2% or even 3% for example provides confirmation that the wheel concerned has retained or recovered its adhesion with the ground, regardless of the surface state of the latter, and that the measurement of speed The result of the wheel sensor is sufficiently precise to be considered as representative of the vehicle speed.
  • FIG. 1a schematically shows a control system of the drive and braking of a four-wheel drive electric vehicle, producing electrical energy on board
  • Figure Ib is a more detailed diagram of a portion of Figure la
  • Figure 2 is a diagram illustrating the variation of the coefficient of adhesion of a wheel according to the sliding of the wheel relative to the ground
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating the operation of a sliding measurement module and current control as a function of this measurement according to one aspect of the invention
  • Figures 4a and 4b are flow charts of the operation of another module of the system of the invention
  • FIGS. 5a and 5b illustrate the explanations concerning the determination of the slope angle of the ground from the data measured by the vehicle:
  • FIG. 6 very schematically illustrates a signal processing stage for the correction of the measurements of slope and of acceleration.
  • FIGS. 7a, 7b and 7c are diagrams of the signals produced in the signal processing stage of FIG. 6.
  • Figure 8 specifies the definition of the points of application of the forces acting on the vehicle.
  • Figure la shows a diagram of a vehicle with four wheels 1A V G> V D ⁇ A ⁇ Arg and
  • Electric traction machines 2 are self-controlled synchronous type three-phase machines. They are each equipped with a resolver-type angular position sensor 11 (FIG 3) integrated at the rear of the machine and are each controlled by a respective electronic wheel control module 23 to which they are connected by power lines. of power 21.
  • the electronic wheel control modules 23 are designed to drive the electrical machines in torque from the measurement of the currents in the machine and the measurement of the sensor 11 of angular position. Each wheel control electronic module 23 makes it possible to impose selectively on the wheel in question a driving torque determined in amplitude and in sign. As a result, the electrical machines can be used as motor and generator. Each electronic module calculates by a numerical treatment the rotational speed ⁇ r of the rotor of the machine as well as its angular acceleration ⁇ 'r.
  • each electronic module 23 converts the angular speed and acceleration, respectively ⁇ r and ⁇ 'r, in linear speed and acceleration, respectively, V r and ⁇ r , brought back to the vehicle. It should be noted, however, that certain principles of the invention could be implemented with an independent wheel speed measurement, for example, for wheels not equipped with motors, use a speed sensor of the Hall effect sensor type for ABS system ( Anti Blocking System) or working on any other principle.
  • each of the rear wheels IARG and IA ⁇ D is further equipped with a mechanical brake device 71 of the wheel stopped and only stopped, controlled by an electric actuator 7 driven by a brake control unit.
  • none of the wheels of the vehicle comprises a mechanical service brake.
  • the means are provided to ensure the consumption of all the power produced even in a particularly powerful braking. These means may comprise a storage capacity, circuits for using the energy produced in real time and means for dissipating the power in excess of the two previous modes of consumption.
  • Each wheel has one or more dedicated electrical machines to be able to generate a braking force selectively on each wheel, which one could not do with a common electric machine with several wheels, for example the wheels of an axle, because there would be in this case a mechanical transmission and a differential between the wheels. Electrical machines are sized appropriately to impose the highest possible braking force on each wheel.
  • an electronic wheel module can drive several electrical machines in parallel installed in the same wheel.
  • an electronic wheel module can drive several electrical machines in parallel installed in the same wheel.
  • FIG. 4 shows a fuel cell 4 delivering an electric current on a central electrical line 40.
  • any other means of supplying electrical energy may be used, for example batteries.
  • an electrical energy storage device constituted in this example by a bank of super capacitors 5, connected to the central electrical line 40 by an electronic recovery module 50.
  • an electrical dissipation resistor 6 preferably dipped in a coolant discharging heat to an exchanger (not shown), constituting an energy absorbing device adapted to absorb the electrical energy produced by all the electrical machines during braking.
  • the dissipation resistor 6 is connected to the central electrical line 40 by an electronic dissipation module 60.
  • a central computing and control unit 3 manages various functions, including the electric traction system of the vehicle.
  • the central unit 3 communicates with all the electronic wheel control modules 23 as well as with the electronic recovery module 50 via the electrical lines 3OA (CAN bus ®).
  • the central unit 3 also communicates with a plurality of commands detailed in FIG. 1b, namely in particular an acceleration control 33 via an electric line 3OE, with a braking command 32 (service brake) via an electric line 30F, and with a control 31 selecting the forward or reverse via a 30C power line.
  • the central unit 3 also communicates, via a 30G electrical line, with a sensor or measuring system 35 linked to the steering control 41 of the vehicle and making it possible to determine the turning radius Ray.
  • the central unit 3 communicates, via an electric line 30D, with an acceleration sensor 34 ⁇ x along the longitudinal axis X of the vehicle, via an electric line 30H, with a sensor or measurement system 36 of the acceleration ⁇ y along a transverse axis Y of the vehicle, via a line 301, with a sensor 37 of angular velocity of yaw ⁇ _ z around a vertical axis Z of the vehicle, and finally , via a line 30J, with a sensor 38 of angular velocity ⁇ _ y about the transverse axis Y.
  • the information from these sensors allow the calculation by the central unit 3, among other results, dynamic loads on the wheels, as resulting from the load offsets between the front and rear wheels as well as between the right and left wheels of the vehicle as a function of the longitudinal (along the X axis) and the transverse (Y axis) accelerations. transverse to when the vehicle is running).
  • the central unit 3 manages the longitudinal movement of the vehicle, for this purpose it controls all the electronic wheel control modules 23. It comprises on the one hand a mode of traction operation activated by a signal control whose amplitude is representative of the total desired traction force for the vehicle, said control signal coming from the acceleration control 33, and secondly a mode of braking operation activated by a control signal of which the amplitude is representative of the total braking force desired for the vehicle, said control signal coming from the brake control 32. In each of these operating modes, regardless of the amplitude of the respective control signal, the central unit 3 controls all the electronic wheel control modules 23 so that the sum of the longitudinal forces coming from the rotating electrical machines on the assembly the wheels 1 is a function of said amplitude of the control signal.
  • each electronic wheel control module receives from the central unit a torque setpoint from which it determines a corresponding reference value I cc for the control current of the corresponding electrical machine.
  • the actuator 7 of the mechanical parking brake device 39 is controlled via the power line 3OK only by this parking brake control 39, and absolutely not by the control of braking 32 of the service brake, a safety device being provided to prevent the implementation of this brake outside the parking situation.
  • the electronic recovery module 50 communicates with the electronic dissipation module 60 via an electrical line 30B.
  • FIG. 2 represents three curves of variation of the coefficient of adhesion ( ⁇ ) of a wheel 2 of a vehicle, which can be typically equipped with a tire, as a function of the sliding ( ⁇ ) measured in contact with the running ground, a 101 in the case of a dry ground, another 102 in the case of a wet ground, so more slippery, and the third 103 in the case of an ice so very slippery soil.
  • ⁇ coefficient of adhesion
  • the tangential force passed to the ground therefore decreases and the excess of non-transmitted torque further slows down the speed of rotation of the wheel, which again causes an increase in sliding and so on; it is the phenomenon of loss of adhesion that leads quickly (usually a few tenths of a second) to the momentary cancellation of the speed of rotation of the wheel by braking before its spinning in spin in the opposite direction of the movement of the vehicle, or at its setting accelerated skating in the direction of movement of the vehicle.
  • the maximum value of the coefficient ( ⁇ ) depends on the tire, the nature of the conditions (dry, wet, etc.) of the running ground. In the case of a passenger vehicle equipped with tires of good quality in adhesion, the optimal value of the coefficient of adhesion corresponds to a slip being around 5% to 15% Knowing that the coefficient of adhesion (here considered) is defined by the ratio of the tangential force to the ground by the load perpendicular to the surface of the latter in the contact area of the ground wheel, the values mentioned therefore allow a maximum deceleration of 1.15g, (g here being the acceleration of gravity) on dry ground, 0.75g on wet ground and 0.18g on ice, to the extent that one could manage to maintain the point of operation of the wheel on the ground at this time.
  • One of the aims pursued by the present invention is to approach as much as possible of this operation by a suitable control of the torques applied at each moment to at least some of the wheels of the vehicle and, in particular, to the wheels having a drive and 'electric machine braking.
  • FIG. 3 very schematically shows the elements of a device for controlling the traction or braking torque applied to each wheel by the corresponding electric machine 2 as a function of the sliding measurements made on this wheel in accordance with FIG. 'invention.
  • the electronic wheel module 23 has the primary role of driving in torque the engine or engines associated with it (s). Since the torque-current characteristic of 3-phase synchronous autopilot machines 2 is well known, controlling the current in these machines is therefore equivalent to driving these machines in torque.
  • this basic function is shown schematically by the module 23A which controls the current on the power line 21 from a current setpoint Ic and an angular position measurement ⁇ r of the rotor of the machine 2, delivered by the resolver 11.
  • a calculation module 23F converts the torque setpoint Cc delivered by the central unit 3 to the current setpoint Icc necessary to generate this torque.
  • the angular position information ⁇ r of the rotor of the machine 2 delivered by the resolver 11 is also exploited by a module 23B to calculate the angular velocity, ⁇ r, as well as the angular acceleration, ⁇ 'r, of said rotor.
  • the module 23C converts the angular velocity, ⁇ r, as well as the angular acceleration, ⁇ 'r, of the rotor respectively into a circumferential linear velocity indication, V r , wheel (brought back to the vehicle as discussed below) and an indication of circumferential linear acceleration wheel, ⁇ r .
  • V r circumferential linear velocity indication
  • ⁇ r circumferential linear acceleration wheel
  • control module 23 receives from the central unit 3, via the communication bus CAN 3OA, an acceptable maximum slip value ( ⁇ -c) and an indication of the speed on the ground (V v ) of the vehicle itself, to which we will return later.
  • the wheel control module 23 performs a calculation of the slip ⁇ at the instant considered according to the formula (V 1 -V v ) / V v , schematized by a block 23D which receives the numerical indications V v , of the central unit 3, and V r , issuing from the module 23C.
  • V v the wheel speed
  • V r the wheel speed
  • ⁇ is subsequently considered as the absolute value of the slip, as well as the maximum slip setpoint ⁇ c and the current setpoint Icc will always be considered as positive.
  • the calculated sliding indication is used (as shown schematically by a comparison module 16) to provide a signal indicative of the difference ⁇ between the calculated slip and the target slip ( ⁇ c) delivered by the central unit 3.
  • a regulator 23E which can be for example a conventional PID regulator (Proportional Integral Derivative), to generate, a current setpoint I ⁇ c.
  • a global current setpoint Ic is then calculated (adder block 17) by summation: (i) of the initial current setpoint Icc, generated from the torque setpoint (block 23F), and (ii) of the current setpoint I ⁇ c issued from the regulator 23E. It is this global instruction Ic which is applied to the module 23A controlling the current of the electric machine 2, which also receives the indication of the angular position of the rotor of the electric machine delivered by the resolver 11. For example, as long as the slip ⁇ remains below the setpoint ⁇ c, during an acceleration phase, nothing happens. If the wheel begins to spin, in which case ⁇ becomes greater than ⁇ c, the difference with The setpoint slip becomes negative. The corresponding current indication I ⁇ c at the output of the module 23E also negative decreases the indication of the initial target current Icc in the summing block 17 so as to reduce the torque applied to the wheel and maintain the sliding at maximum at ⁇ c.)
  • the information processed by the central unit 3 (torque setpoint Cc, vehicle speed V v , and slip setpoint ⁇ c are delivered to the wheel module 23 at a relatively slow rate of 10 to 20 ms, relatively slow but well adapted
  • the information derived from the modules belonging to each wheel (23B, 23C, etc.) and the processing carried out by the modules 16, 17, 23D and 23E are carried out at a relatively fast rate, corresponding to at a period of 1 to 2 milliseconds, well adapted to the wheel dynamics, finally knowing that each electronic wheel control module 23 makes it possible to impose selectively on the wheel in question a driving torque determined in amplitude and in sign, it is possible to thus a fast and efficient system allowing a permanent control of the sliding in the direction braking (anti-inversion of rotation) and in the direction motor (anti-skating) and that on each wheel com driven in full traction and braking by the single electric machine. In this way, a real automatic control of the adhesion of the wheel with its tire is
  • the system is arranged to determine a value generally representative of the ground speed of the vehicle using the instantaneous measurements obtained on board and possibly correct this value to obtain the ground speed of the vehicle at the location of each wheel so that the calculation of the corresponding slip remains as accurate as possible in all circumstances and especially in bends.
  • the central unit 3 is able to calculate at each moment the load, or normal force F AV and F AR , on the front and rear axles. Knowing the track V of the vehicle the central unit 3 is also able to determine the load distribution between the wheels of each of the front and rear trains.
  • the magnitudes of mass and position of the center of gravity can be measured when the vehicle is powered up by a suitable sensor system or any other equivalent. In the example described here we have more simply opted for nominal values corresponding to the vehicle model considered with two passengers on board. As indicated above, the central unit then calculates the instantaneous adhesion coefficient ⁇ r of the wheel as the ratio between the tangential force and the normal force exerted on the ground by the wheel at the instant in question.
  • the determination of the vehicle speed it is based on a calculation of the average of the circumferential speed values of the wheels V r derived from the measurements of the sensors 11 and previously validated according to criteria which are now described, for retain only those values that are considered reliable for this calculation.
  • the wheel speed values it serves to determine the reference vehicle speed at the given instant according to the formula:
  • V v Sum V r valid / Nb valid wheels (g)
  • the vehicle speed is then calculated by the central unit, from the last valid vehicle speed obtained, by integration of an indication of the acceleration of vehicle movement estimated as will be seen below.
  • the measure V r is considered valid if the following conditions are met:
  • the system does not detect a fault in the digital information exchange circulating on the CAN bus 30A.
  • the central unit 3 regularly sends information (setpoints; V v ; see Figure 3) electronic wheel modules 23 with a rate of between 10 and 20 ms (here 16 ms).
  • the electronic module detects a CAN fault (central unit missing due to a fault, a cut in the CAN connection, etc.) and ignores the data coming from the CAN bus.
  • the modules 23 respond to the central unit (V 1 , current, faults, ...) with the same rate of 16 ms. If the central unit finds that the rate is not respected for one of the electronic modules 23, it declares the module concerned as absent and ignores its data (in particular V r ).
  • the indication of the coefficient of adhesion determined as it has been explained may be tainted with an error, for example corresponding to the variations of the actual vehicle load with respect to a nominal load taken into account for the calculation of the 'normal effort on the wheel.
  • an error for example corresponding to the variations of the actual vehicle load with respect to a nominal load taken into account for the calculation of the 'normal effort on the wheel.
  • curves 101 and 102 it can be seen from the observation of curves 101 and 102 that a large error in the coefficient of adhesion around 50% has little influence on the corresponding value of the slip.
  • the system determines a value of the vehicle speed which does not strictly represent the speed of a predetermined fixed point of the vehicle (for example the center of gravity of the vehicle) and which will be described here as "global" .
  • a predetermined fixed point of the vehicle for example the center of gravity of the vehicle
  • the system must further ensure that this value is sufficiently close to the moment considered of the ground speed of the vehicle at the location of the wheel considered in the path of the vehicle.
  • the overall speed V v transmitted by the central unit to the module 23 makes it possible to directly obtain the adequate representation of the slip from the wheel speed indication V r .
  • the overall speed of the vehicle and its speed at the level of the wheel differ by a correction coefficient which is both a function of the turning radius and the position (inside or outside) of the wheel in the turn.
  • the central unit 3 is programmed to determine this correction coefficient according to the indication of the turning radius Ray transmitted on the line 3OG coming from the measuring system 35 linked to the steering control 41 and a factor which holds account of the position (inside or outside) of the wheel in the turn.
  • the correction coefficients are established according to an empirical relationship for each type of vehicle considered in this example on the basis of real measurements made on the vehicle considered.
  • the value of the correction coefficient appropriate to each wheel in the instantaneous situation of the vehicle is used by the central unit 3 to calculate a corresponding correction value of the circumferential speed:
  • V v is transmitted to the control module 23 corresponding to each wheel and combined with the circumferential speed of the corrected wheel (V 1 + AV r ) to determine the value of the slip at the corresponding instant with a precision sufficient. It should be noted here that, for the sake of clarity, the process of transmitting and generating the corrected speed values is not shown in FIG. On the other hand, the principle of this correction is well taken into account in the flowchart of Figure 4b below.
  • FIGS. 4a and 4b give a simplified flowchart of the procedure for determining the vehicle speed, for a four-wheeled vehicle electrically driven in pairs, like that of FIG. 1.
  • the flowchart of FIG. 4b illustrates the processing of the circumferential speed signal V ⁇ AVD of the right front wheel I AVD of the vehicle at a given instant
  • step 101 and starts with a calculation (step 102) of the value of this speed V rc AVD compensated for the eventual turns by a factor f (Ray, avd) which takes into account both the turning circle of the vehicle and the the position of the wheel I AVD relative to the direction of the turn.
  • f Ray, avd
  • step 103 the absence of fault of the CAN network (step 103) and the information of the corresponding resolver 11 (step 105) are successively checked, then, if so, the value of the angular acceleration of said wheel (step 109) with respect to an upper limit for entry into slippage and a lower limit corresponding to a deceleration that can lead to a reversal of the direction of rotation of the wheel. If this acceleration value is outside the range defined by these limits an adhesion failure indicator is activated (step 111). In the opposite case, the process tests (step 113) if the last calculated sliding value is less than 3% or if the value of the adhesion coefficient ⁇ is less than 15%, which results in the wheel finding a new value.
  • step 115 the process checks the status of the indicators 111 and 115 (step 117) and if an adhesion indication has been detected verifies whether the value of the adhesion coefficient ⁇ determined for the wheel at that moment is less than the limit. upper ⁇ i im (step 107). If the result of one of the tests 103, 105, 117 or 107 is negative, the process goes directly to the end of the processing (terminal 121) for the wheel 1 AVD at the instant considered and passes to the next wheel (as explained below with reference to the flowchart of FIG.
  • step 107 If the test at the end of step 107 is positive, a counter of the number of wheels selected at the end of the processing of the wheel signals V r in the sequence The speed of the last selected wheel is added to the sum ⁇ V r of the wheel speeds already selected (step 119).
  • step 301 of a process for determining the overall vehicle speed (terminal 300) which starts with an initialization (step 301) of the selected wheel counter and of the summation register of the selected wheel speeds, already mentioned.
  • step 301 the initialization of the selected wheel counter and of the summation register of the selected wheel speeds, already mentioned.
  • the signals of the wheels A1 are successively processed in the processing steps 303 to 309.
  • step 311 the state of the selected wheel counter is checked (step 311). If this number is not zero, the system calculates the average V v of the selected wheel speeds (step 313) and displays it as the overall vehicle speed for the moment considered (terminal 315) at the end of the process.
  • step 311 detects that no wheel has been selected, the output of triggers a sub-process (step 317) as will be explained hereinafter.
  • the central unit 3 calculates the vehicle speed by digital integration of the longitudinal acceleration of motion ⁇ x _ mvt from the overall speed determined for the previous moment.
  • V v (i) V v (i-1) + ⁇ x-mvt . ⁇ t, (f)
  • VV ( ⁇ ) is the estimated vehicle speed at 1 instant t ⁇
  • VV (, i) is the estimated vehicle speed at time t ( l_i )
  • ⁇ x _ mvt is the vehicle acceleration
  • ⁇ t is the time interval between two successive calculations (ie 16 ms as indicated for this example).
  • the accelerometer 34 used in the present example is sensitive to the acceleration ⁇ x _ mes resulting from the forces applied to the vehicle in the direction and direction of sound of the longitudinal displacement. It is assumed to simplify the explanations that the axis of the accelerometer 34 is oriented parallel to the ground when the vehicle is stopped and initially neglected the pitch oscillations of the vehicle body. If the ground is horizontal, the measurement ⁇ x mes of the accelerometer 34 actually corresponds to the acceleration of movement ⁇ x _ mvt of the vehicle. On the other hand, when the running ground 280 is inclined, forming an angle ⁇ with the horizontal (FIG.
  • the acceleration of movement of the vehicle 285 along its axis of displacement XX is the result of the acceleration ⁇ x mes measured along this axis XX and the component of the acceleration of the gravity g along said axis of movement of the vehicle XX (see Figure 5a and 5b).
  • the value of this component represents a deviation of g.sin ⁇ between the value of the acceleration measurement ⁇ x mes and the real value of the acceleration ⁇ x _ mvt of movement of the vehicle.
  • an uncompensated 5% slope induces an error of 5% on the acceleration measurement if one brakes to Ig (but 10% if one brakes only to 0.5g) and on the speed a error of 7 km / h after 4 s. It is therefore necessary to correct the value ⁇ x _ mvt to have an acceptable vehicle speed measurement for the regulation of the slip according to the relation:
  • the correction is performed by the central unit 3 which consequently requires reliable information on the value of the angle ⁇ .
  • the central unit 3 calculates a first approximation ⁇ x wheel s of the acceleration of movement of the vehicle from the circumferential acceleration values of each wheel ⁇ r transmitted to it by the wheel modules 23.
  • the relation (a) above makes it possible to deduce an estimate of the angle ⁇ according to the formula :
  • ⁇ y -acc Arcsin [( ⁇ x mes - ⁇ x r ⁇ ues) / g] (b)
  • This calculation is the subject of a first digital signal processing stage (F1) illustrated by the block 201 of FIG.
  • FIG. 7a represents (FIG. 200) a diagram of the curve of variation 200 as a function of time of the angle ⁇ _ ree i of 0 to 1 (arbitrary values) during a change of slope of the ground and the corresponding variation of the estimate 221 (relation (b)) at the output of the stage F1.
  • An additional step to improve the quality of the measurement consists in performing a low-pass digital filtering (stage F2 - block 203) of the Numerical values from Fl.
  • stage F2 - block 203 the variation curve 223 of the signal ⁇ y _i at t at the output of F2 is shown, which is behind the variation of the angle but offers good accuracy over the long term.
  • the central processing unit 3 combines the result with another angle approximation ⁇ _ dyn end of the sensor 38 measures the angular velocity of the vehicle ⁇ y about the YY axis parallel to the ground and perpendicular to the axis XX of movement of the vehicle.
  • This signal is integrated in time (stage F3, block 205 Fig. 6) to provide an estimate of the variation of the angle ⁇ ( ⁇ y _ ⁇ y; ) at the output of F2 represented in 225 on the diagram of the figure 7b.
  • This signal is well representative of the angle variation sought on the short term but subject to drift over the long term.
  • stage F4 stage F4 - block 207 - figure 6
  • stage F4 stage F4 - block 207 - figure 6
  • the outputs of the stages F2 and F4 are summed in a stage 209 to provide the compensated indication 210 sought for the angle ⁇ , (see curve 210 of the diagram of FIG. 7c).
  • step 317 of the flowchart of FIG. 4a The place of the operations which have just been detailed here in the whole process of determining the overall speed of the vehicle according to the invention is represented by step 317 of the flowchart of FIG. 4a. Knowing the angle ⁇ with the desired precision, the system calculates the acceleration of movement as explained with relation (a) and then the overall vehicle speed is calculated according to the relation (f). The The overall vehicle speed thus calculated for the moment considered is displayed in step 315, in the absence of a valid determination that would result directly from the wheel signals.
  • the slope angle ⁇ is the sum of two components, namely the slope ⁇ i of the actual taxiway and the angle ⁇ 2 between the axis of movement of the vehicle XX and the ground in FIG. function of the pitch oscillations of the vehicle around a YY axis.
  • the calculation and the tests show that the variation of this angle has a small impact on the precision of the corrections which one seeks to carry out, knowing that in all rigor the correction could be carried out by the calculation according to the preceding principles if the circumstances require it.
  • the implementation of the invention does not exclude the adoption of more sophisticated control schemes in which the sliding setpoint is varied in a self-adaptive manner, for example by observing the adhesion or any other relevant factor which has led to to activate the slip regulator at the instant considered, to approach as close as possible to the optimum deceleration of the wheel which allows to maintain the grip and the good behavior of the vehicle in the particular conditions of driving of the moment.
  • the invention may also find applications to vehicles comprising only one or two wheels (for example at the front) coupled to a rotary electric machine and one or two non-driving wheels.
  • the drive wheels can benefit from pure electric braking or in addition to a mechanical braking
  • the brake control pedal then actuating a sensor in the first part of its travel, via the central unit, a purely braking electric on both front wheels.
  • the brake pedal acts on a conventional hydraulic circuit to generate additional mechanical braking on all four wheels.
  • the principle of determining the vehicle speed can be adapted to a speed measurement only on two wheels equipped with engines (for example at the front).
  • the slip regulator can work quite well on the front wheels in the engine direction (prevention of slippage). It can also operate in the braking direction to avoid the cancellation and reversal of the rotation of the wheels in the first part of the stroke of the brake pedal where the braking is purely electric.

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Abstract

Un système pour produire une estimation de la vitesse globale d'un véhicule par rapport au sol est décrit qui comporte l'élaboration d'une mesure du coefficient d'adhérence instantané (µr) d'au moins une roue (1) d'un véhicule à traction électrique dans lequel une machine électrique rotative (2) est couplée à la dite roue pour la piloter individuellement en traction et en freinage. Ce système comprend un indicateur du couple appliqué à chaque instant à cette roue à partir de la mesure du courant (Ic) dans la machine électrique, un indicateur de la charge dynamique instantanée sur ladite roue et un étage de calcul du coefficient d'adhérence instantané de la dite roue (1) par rapport au sol à partir de l'indicateur de couple et de l'indicateur de charge dynamique pour déterminer le ratio de l'effort tangentiel appliqué au sol par la roue sous l'action dudit couple à l'effort normal appliqué au sol par la roue sous l'action de la charge dynamique. Un ou plusieurs tests de la valeur du coefficient d'adhérence ainsi calculée sont utilisés pour valider l'aptitude d'une mesure de la vitesse circonférentielle de roue correspondante à fournir une approximation suffisante de la vitesse d'avancement du véhicule à l'endroit de cette roue.

Description

Système pour produire une estimation de la vitesse au sol d'un véhicule à partir de mesures de la vitesse de rotation d'au moins une roue
DOMAINE DE L 'INVENTION
[0001] La présente invention concerne les véhicules terrestres, notamment routiers. Elle vise en particulier les techniques de contrôle du comportement de tels véhicules et la détermination de leur vitesse par rapport au sol à cet effet, afin d'ajuster les paramètres qui déterminent ce comportement et d'améliorer les conditions et la sécurité du roulage. Elle est particulièrement bien adaptée au cas où le mouvement du véhicule au sol est commandé par une ou plusieurs machines électriques spécifiques couplées à une roue motrice pour lui appliquer un couple d'entraînement ou de freinage en fonction des besoins.
ETAT DE LA TECHNIQUE
[0002] Les propositions de véhicules électriques se sont beaucoup développées ces dernières années. On peut citer par exemple le brevet US 5 418 437 qui décrit un véhicule à quatre roues, de type hybride série, chaque roue étant entraînée par une machine électrique qui lui est propre, un contrôleur permettant de piloter les moteurs intégrés à la roue et assurant la gestion de fourniture d'énergie aux moteurs à partir d'un alternateur ou d'une batterie. Lorsque la fourniture d'énergie s'interrompt, le mouvement de la roue sous l'action de l'inertie du véhicule peut à son tour entraîner la machine électrique et lui permettre de fonctionner en génératrice vers une charge électrique en appliquant alors un couple de freinage dit régénératif à cette roue.
[0003] Ce brevet reste silencieux sur la gestion du freinage électrique obtenu, mais on trouve dans l'état de la technique des exemples d'une telle gestion pour compléter les commandes de freinage mécanique par friction classiques. Ainsi par exemple, la demande de brevet publiée du Royaume Uni sous la référence GB 2344799 décrit un véhicule capable d'engendrer plusieurs niveaux de puissance de freinage régénératif à partir de moteurs électriques de traction, de façon à fournir une fonction simulant le freinage par compression ou freinage moteur normalement disponible avec les moteurs à combustion interne, en plus de la fonction de freinage mécanique traditionnelle. [0004] D'une façon générale, il a déjà été proposé d'utiliser la faculté offerte par une machine électrique à bord d'un véhicule pour piloter de façon souple et précise le couple appliqué à une roue d'un véhicule qui en est équipé. Une telle possibilité a par exemple été utilisée avec les systèmes d'antiblocage de roues. Le brevet US 6 709 075 décrit un véhicule équipé d'une chaîne de traction à moteur électrique. Une fonction de freinage issu du fonctionnement de ce moteur en générateur peut être superposée au couple de freinage par friction appliqué sur chaque roue en fonction de son comportement tel que déterminé à partir d'un système ABS (contrôle d'antiblocage de roue) équipant le véhicule. Des dispositions sont prises pour éviter que le freinage régénératif n'interfère avec le bon fonctionnement du système ABS pour la régulation du freinage par friction.
[0005] Cette faculté de pilotage précise du couple appliqué à une roue est, plus généralement, bien adaptée aux systèmes de contrôle de stabilité, par la modulation du couple freinage seul ou également avec celle du couple moteur. La demande de brevet PCT publiée sous la référence WOO 1/76902 décrit un système de propulsion et de freinage véhicule dans lequel chaque roue susceptible d'être entraînée par un moteur à combustion interne est couplée également à une machine électrique capable de lui appliquer sélectivement un couple moteur complémentaire ou un couple freineur en fonction des commandes d'un système de contrôle de stabilité véhicule opératoire en réponse à un capteur de lacet.
[0006] Enfin la demande de brevet au Royaume Uni sous la référence GB 2 383 567 décrit également un système dans lequel une machine électrique est prévue pour fournir un couple à certaines roues d'un véhicule doté d'un moteur à combustion interne. Le niveau de ce couple supplémentaire est modulé en fonction des données fournies par un capteur de lacet.
[0007] Ainsi, il est bien connu d'utiliser le couple moteur ou freineur fourni par une machine électrique pour ajuster les efforts appliqués aux roues d'un véhicule par un moteur à combustion interne. Il est également connu d'utiliser le couple produit par une telle machine pour adapter les efforts de freinage par friction appliqués aux roues d'un véhicule à traction électrique.
[0008] Dans les deux exemples précédents un capteur de lacet est utilisé à bord du véhicule pour déterminer le niveau de couple à appliquer ou à ajouter à certaines roues du véhicule pour obtenir les effets recherchés sur le comportement. D'autres paramètres peuvent être mesurés et utilisés à cet effet. La demande de brevet européen EP 0 881 114 présente un système de contrôle pour véhicule à quatre roues couplées chacune à un moteur électrique indépendant, capable d'appliquer un couple moteur ou freineur sur chacune des roues directrices ou non. Un système de freins à disques conventionnel est en outre prévu et un capteur d'angle de braquage permet de connaître à chaque instant l'orientation des roues directrices. Chaque moteur de roue est équipé d'un capteur de vitesse de roue. Une indication de la vitesse du véhicule par rapport au sol est obtenue par l'unité de commande du système en combinant les informations issues des signaux des capteurs de roues. Il est indiqué (sans plus de détail) que cette indication peut être précisée à l'aide d'informations issues d'accéléromètres de bord et d'un système de navigation par satellite. L'unité de contrôle du système suit de façon continue le niveau de couple appliqué à chaque roue, la vitesse et l'angle de braquage de cette roue, et l'estimation de la vitesse au sol du véhicule. Elle calcule aussi la vitesse de lacet (yaw rate) et à partir de toutes ces informations détermine le glissement instantané de chacune des roues. L'unité de contrôle commande les couples de traction et de freinage en fonction des valeurs du glissement déterminées pour chaque roue et de façon à optimiser le freinage, l'accélération et le braquage en réponse aux commandes du conducteur.
[0009] En pratique, l'indication de la vitesse au sol du véhicule est une donnée essentielle pour un contrôle tel que proposé dans ce document. Aucune mesure directe à bord du véhicule ne permet seule d'avoir un accès non seulement aisé mais surtout économique et fiable à cette donnée fondamentale pour caractériser le comportement du véhicule. On doit donc la déterminer par des calculs à partir d'autres mesures plus faciles à obtenir en direct. On sait que la vitesse instantanée de chaque roue est un facteur essentiellement variable, qui est affecté de l'extérieur par les conditions du sol, tant en ce qui concerne la régularité de son profil que son état de surface, et de l'intérieur, par les commandes dont la roue est l'objet et qui affectent tant sa direction que les couples qui lui sont appliqués, et par les réactions dynamiques du véhicule proprement dit qui lui sont transmises par l'intermédiaire de la suspension du véhicule.
[0010] Ainsi la simple combinaison des signaux de mesure produits par les capteurs individuels de roues est insuffisante pour procurer une détermination valable de la vitesse du véhicule par rapport au sol, elle-même suffisamment précise, dynamique et fiable pour une appréciation en temps réel du comportement du véhicule et des ses roues. En outre pour être pratiquement acceptable, une solution doit pouvoir être mise en œuvre facilement et à faible coût sur le véhicule.
[0011] Diverses solutions ont déjà été avancées pour tenter d'améliorer la résolution de ce problème. Le document de publication de la demande de brevet français FR 2 871 889 décrit par exemple un système qui effectue un diagnostic de la qualité de chaque mesure instantanée de la vitesse longitudinale d'une roue, à partir de la vitesse de rotation fournie par un capteur attaché à cette roue, et calcule une vitesse longitudinale du véhicule à partir d'une moyenne des vitesses longitudinales de roues obtenues, pondérées par des indices de qualité issus du diagnostic précédent. Ce diagnostic inclut également une vérification que la vitesse longitudinale de chaque roue considérée se trouve à l'intérieur d'une fourchette de valeurs assurant que la méthode de calcul, objet du brevet, est applicable (vitesse non inférieure à 15 kph et non supérieure à 250 kph). Ce diagnostic inclut également une vérification que la dérivée de la vitesse de rotation de chaque roue considérée se trouve à l'intérieur d'une certaine fourchette indiquant que la roue n'est ni bloquée, ni en état de patinage, pour rejeter les indications non conformes. Ainsi la méthode ne s'applique pas en dehors de ces différentes fourchettes. Le calcul n'est plus valable hors de ces bornes pour fournir une mesure du glissement proprement dite. Dans le cas d'une absence totale d'indication conforme à un instant donné, le système fournit une valeur de vitesse véhicule extrapolée des valeurs déterminées aux instants précédents. Indépendamment de toute discussion concernant l'applicabilité de la méthode proposée à toutes les situations, la technique d'extrapolation proposée est inadaptée à un suivi du comportement du véhicule par le système en continu, ou pendant des phases de transition pouvant durer plusieurs secondes, par opposition au cas d'un fonctionnement discontinu, par exemple dans un contrôle d'antiblocage de roue, où le système autorise, normalement, une reprise d'adhérence impliquant une nouvelle mesure valide de la vitesse, au bout d'une fraction de seconde suivant la détection d'un défaut.
[0012] Une autre proposition pour pallier les difficultés ci-dessus est exposée par le document de publication de la demande de brevet français FR 2 894 033, dans laquelle la vitesse longitudinale du véhicule est calculée en combinant des estimations de la vitesse longitudinale de certaines roues sélectionnées, obtenues à partir de capteurs de mesure de la vitesse de rotation de ces roues.
Le mode de calcul est adapté à chaque mode de conduite du véhicule. La vitesse longitudinale de chaque roue est corrigée en fonction de la position éventuelle de la roue en virage, puis l'état de la roue (blocage ou patinage) est testé en fonction de la valeur du couple appliqué à cette roue. Un test est ensuite réalisé sur la cohérence entre la valeur de l'accélération obtenue à partir de la vitesse longitudinale obtenue précédemment et la mesure d'accélération longitudinale fournie par un accéléromètre à bord du véhicule. Si la cohérence est vérifiée, la vitesse longitudinale calculée est retenue. Dans le cas contraire c'est une valeur obtenue par intégration de la mesure de l'accéléromètre qui est adoptée.
[0013] Dans la pratique, la mesure de l'accéléromètre est entachée de l'erreur due à la composante de l'accélération terrestre suivant la pente éventuelle du sol sur lequel se déplace le véhicule. Il s'ensuit que, d'une part, les tests de validité des mesures de vitesse longitudinale proposés pour les roues ne paraissent pas suffisamment précis pour fournir des indications fiables de la vitesse véhicule et que, d'autre part, la méthode proposée pour tester la cohérence des accélérations et, en cas de défaut de cohérence, pour déterminer la vitesse est entachée d'erreurs incompatibles avec un fonctionnement en continu pendant des périodes qui peuvent se prolonger pendant plusieurs secondes, par exemple dans le cas d'un freinage prolongé en urgence (ou d'une accélération prononcée).
[0014] La détermination de la vitesse globale d'un véhicule par rapport au sol reste donc un enjeu substantiel pour le développement de systèmes de contrôle du comportement de véhicule. C'est plus particulièrement le cas, comme on l'a expliqué plus haut, pour les véhicules qui possèdent une ou plusieurs roues couplées chacune à une machine électrique indépendante. En outre, cet enjeu est particulièrement important dans le cas d'un véhicule électrique dont non seulement la traction mais également le freinage sont intégralement et directement dérivés de l'énergie électrique. Le demandeur a récemment proposé par exemple dans la demande de brevet N° WO 2007/107576 un tel véhicule équipé de moyens fiables pour assurer en toute circonstance la capacité à disposer d'un couple de freinage électrique régénératif sur chaque roue concernée suffisant pour garantir la sécurité du véhicule, sans l'appoint d'un freinage mécanique. Il est opportun de pouvoir faire bénéficier un tel véhicule des possibilités de contrôle dynamique et précis des couples de traction et de freinage offertes par les machines électriques pour le contrôle du comportement d'un tel véhicule.
EXPOSE DE L INVENTION
[0015] Ainsi, la présente invention a pour but de fournir une solution qui contribue à déterminer à chaque instant une estimation suffisamment précise, dynamique et fiable de la vitesse d'un véhicule par rapport au sol, y compris dans des phases de la conduite où la mesure des paramètres habituels de suivi du véhicule tels que la vitesse de rotation de ses roues ne permet pas d'obtenir une estimation fiable de cette vitesse à chaque instant. Elle est particulièrement bien adaptée au contrôle du comportement d'un véhicule dont certaines roues sont chacune couplée pour la traction et/ou le freinage à au moins une machine électrique propre à cette roue.
[0016] A cet effet un système selon l'invention pour la détermination d'une estimation de vitesse instantanée par rapport au sol d'un véhicule à partir de mesures issues d'au moins un capteur de mouvement d'une roue du véhicule comporte: un indicateur de vitesse circonférentielle d'au moins une roue du véhicule à partir des mesures d'un capteur du mouvement de cette roue, un étage de test pour valider l'indication de la vitesse circonférentielle à la sortie dudit indicateur si elle permet d'en déduire une représentation suffisamment précise et fiable de la vitesse d'avancement du véhicule en fonction d'au moins un critère prédéterminé, et un module propre à combiner les indications de vitesse circonférentielle de roues validées par l'étage de test pour fournir une estimation de la vitesse d'avancement du véhicule par rapport au sol.
[0017] Le système selon l'invention est notamment caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de calcul du coefficient d'adhérence instantané de ladite roue à partir des données disponibles à bord du véhicule et en ce que ledit étage de test est propre à tester la valeur du coefficient d'adhérence obtenu pour chaque roue concernée, en fonction d'une relation qui permet de déterminer si l'écart correspondant, ou glissement, entre la vitesse circonférentielle de la roue et la vitesse d'avancement véhicule par rapport au sol à cet instant est suffisamment faible pour que ladite vitesse circonférentielle de roue puisse être retenue par ledit module comme une donnée pour l'estimation de la vitesse d'avancement du véhicule par rapport au sol.
[0018] Selon une application préférée le système peut être volontiers appliqué à un véhicule dont chaque roue utilisée dans la mesure d'adhérence est couplée à une machine électrique rotative individuelle, propre à lui appliquer un couple de traction et/ou de freinage électrique, et dans lequel le dispositif de calcul du coefficient d'adhérence de chacune de ces roues est opératoire en réponse à une mesure du couple instantané appliqué à cette roue par la machine électrique respective et à une information fonction de la charge de cette roue audit instant.
[0019] Dans l'étude des mouvements qui mettent en jeu des phénomènes d'adhérence entre un corps mobile et un corps fixe, il est usuel de recourir, pour chaque condition du contact entre ces deux corps, à un diagramme représentatif de la relation entre, d'une part, le coefficient d'adhérence, exprimé en pourcentage, qui caractérise la capacité des corps à résister aux efforts qui tendent à les faire glisser l'un par rapport à l'autre et, d'autre part, le taux de glissement, également en pourcent, qui caractérise le décalage entre les vitesses de ces deux corps sous l'effet des efforts de friction qui les retiennent l'un à l'autre.
[0020] Des systèmes de contrôle de véhicule qui mettent en œuvre une mesure de coefficient d'adhérence en roulage sont connus en soi. Le Brevet US 5419 624 par exemple décrit un appareil pour déterminer un couple d'entraînement critique d'une roue en augmentant par palier sa vitesse de rotation tout en testant la vitesse de rotation correspondante de la dites roue pour déterminer à intervalles réguliers des conditions de performance optimales et les exploiter à bord du véhicule. Toutefois les disposition préconisées dans ce document n'ont pas pour objet de fournir des critères permettant de tester la possibilité d'exploiter une mesure de vitesse dérivée d'un capteur de roue pour déterminer une estimation fiable de la vitesse d'un véhicule en vue du contrôle notamment du comportement de ce dernier.
[0021] Dans un système selon l'invention, l'étage de test peut être propre à vérifier que la valeur du coefficient d'adhérence est inférieure à un seuil prédéterminé indiquant que la valeur du glissement correspondant de la roue est inférieure à 5%. De préférence on choisit un seuil de 3% voir même avantageusement de 2%, pour que la vitesse circonférentielle de roue correspondante soit retenue par le module d'estimation de la vitesse.
[0022] Selon une autre forme de mise en œuvre, l'étage de test est propre à déterminer si la valeur du coefficient d'adhérence est inférieure à un seuil prédéterminé dans une fourchette entre 30% et 70%, au dessus duquel coefficient la vitesse de roue correspondante n'est pas retenue par le module d'estimation de vitesse. Avantageusement, cette valeur du seuil prédéterminé de coefficient d'adhérence mise en œuvre par l'étage de test peut se situer aux alentours de 50%.
[0023] D'autres critères liés aux phénomènes d'adhérence peuvent être mis en œuvre en complément des indications précédentes. Il peut être ainsi avantageux notamment dans des cas où les premières indications de vitesse circonférentielle ne paraissent pas fiables ou stables de vérifier si le coefficient d'adhérence de la roue audit instant est égal ou inférieur à un seuil prédéterminé suffisamment faible pour indiquer que la roue a recouvré une adhérence convenable quel que soit l'état du sol de roulement de ladite roue. C'est ainsi par exemple que si le coefficient d'adhérence est inférieur à 15%, c'est une indication que l'adhérence est présente même avec un sol très glissant tel que de la glace.
[0024] Une autre indication d'adhérence, ou une corroboration d'une reprise d'adhérence, peuvent être obtenues avec un véhicule équipé d'un système de détection du taux ou coefficient de glissement d'une roue dérivé de la mesure des écarts observés entre la vitesse circonférentielle de la roue et la vitesse véhicule (ramenée à l'endroit de cette roue pour tenir compte de la position éventuelle de la roue dans un virage). Une information que le taux de glissement est inférieur à 2% voire 3% par exemple fournit une confirmation que la roue concernée a conservé ou recouvré son adhérence avec le sol, quel que soit l'état de surface de ce dernier, et que la mesure de vitesse issue du capteur de roue est suffisamment précise pour être considérée comme représentative de la vitesse véhicule.
BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES
[0025] D'autres objectifs et avantages de l'invention apparaîtront clairement dans la description qui va suivre d'exemples de réalisation préférés mais non limitatifs, illustrés par les figures suivantes dans lesquelles :
la figure 1 a représente schématiquement un système de contrôle de l'entraînement et du freinage d'un véhicule électrique à quatre roues motrices, à production d'énergie électrique à bord ; la figure Ib est un schéma plus détaillé d'une partie de la figure la; la figure 2 est un diagramme illustrant la variation du coefficient d'adhérence d'une roue en fonction du glissement de cette roue par rapport au sol ; la figure 3 est un schéma bloc illustrant le fonctionnement d'un module de mesure de glissement et pilotage de courant en fonction de cette mesure selon un aspect de l'invention; les figures 4a et 4b sont des organigrammes du fonctionnement d'un autre module du système de l'invention; les figures 5a et 5b illustrent les explications concernant la détermination de l'angle de pente du sol à partir des données mesurées par le véhicule: la figure 6 illustre très schématiquement un étage de traitement des signaux pour la correction des mesures de pente et d'accélération. les figures 7a, 7b et 7c sont des diagrammes des signaux produits dans l'étage de traitement de signal de la figure 6.
La figure 8 précise la définition des points d'application des forces agissant sur le véhicule.
DESCRIPTION D 'UN OU PLUSIEURS EXEMPLES DE REALISATION
[0026] A la figure la, on a schématisé un véhicule à quatre roues 1AVG> ^AVD' ^ArG et
^ArD- Les roues sont notées IAvG Pour la roue avant gauche, IAVD Pour la roue avant droite, IArG Pour la roue arrière gauche et IArD pour la roue arrière droite. Chaque roue est équipée d'une machine électrique qui lui est couplée mécaniquement. On voit les machines électriques 2AVG> ^AVD' -^ArG et ^ArD- Dans la suite, on ne reprendra pas les indices désignant spécifiquement la position de la roue 1 ou de la machine électrique 2 dans le véhicule lorsque cela n'apporte rien à la clarté de l'exposé. Les machines électriques de traction 2 sont des machines triphasées de type synchrone autopilotées. Elles sont équipées chacune d'un capteur de position angulaire de type resolver 11 (fig. 3) intégré à l'arrière de la machine et sont pilotées chacune par un module électronique respectif de pilotage de roue 23 auxquel elles sont reliées par des lignes électriques de puissance 21.
[0027] Les modules électroniques de pilotage de roue 23 sont conçus pour piloter les machines électriques en couple à partir de la mesure des courants dans la machine et de la mesure du capteur 11 de position angulaire. Chaque module électronique de pilotage de roue 23 permet d'imposer sélectivement à la roue considérée un couple de pilotage déterminé en amplitude et en signe. De ce fait, les machines électriques peuvent être utilisées en moteur et en génératrice. Chaque module électronique calcule par un traitement numérique la vitesse de rotation Ωr du rotor de la machine ainsi que son accélération angulaire Ω'r. Connaissant le développement de référence de la roue, et plus exactement de son pneumatique, défini comme la distance linéaire parcourue par le véhicule pour un tour de roue en l'absence de tout couple et effort longitudinal, et connaissant la réduction de l'engrenage de liaison entre l'axe du rotor et la roue, chaque module électronique 23 convertit les vitesse et accélération angulaires, respectivement Ωr et Ω'r, en vitesse et accélération linéaires, respectivement, Vr et γr, ramenées au véhicule. A noter cependant qu'on pourrait mettre en œuvre certains principes de l'invention avec une mesure de vitesse de roue indépendante par exemple, pour des roues non équipées de moteurs, utiliser un capteur de vitesse du type capteur à effet Hall pour système ABS (Anti Blocking System) ou fonctionnant sur tout autre principe.
[0028] Pour mémoire, dans cet exemple chacune des roues arrières IArG et IAΓD est équipée en outre d'un dispositif de frein mécanique 71 de la roue à l'arrêt et uniquement à l'arrêt, commandé par un actionneur électrique 7 piloté par une unité de commande de freinage. Dans l'application ici décrite de l'invention, aucune des roues du véhicule ne comporte de frein mécanique de service. Quelle que soit l'amplitude du signal de commande du freinage, c'est-à-dire même pour les freinages les plus intenses, le freinage est assuré uniquement en pilotant les machines électriques en génératrice. Les moyens sont prévus pour assurer la consommation de toute la puissance produite même dans un freinage particulièrement puissant. Ces moyens peuvent comprendre une capacité de stockage, des circuits d'utilisation de l'énergie produite en temps réel et des moyens pour dissiper la puissance en excès des deux modes de consommation précédents. Chaque roue comporte une ou plusieurs machines électriques dédiées afin de pouvoir générer une force de freinage sélectivement sur chaque roue, ce que l'on ne pourrait pas faire avec une machine électrique commune à plusieurs roues, par exemple les roues d'un essieu, car il y aurait dans ce cas une transmission mécanique et un différentiel entre les roues. Les machines électriques sont dimensionnées de façon appropriée pour imposer à chaque roue la force de freinage la plus élevée possible.
[0029] Afin de permettre d'absorber une puissance électrique élevée, on a installé des résistances électriques de dissipation refroidies efficacement, par exemple par circulation d'eau, les accumulateurs électriques connus n'étant pas capables d'absorber la puissance électrique produite par un freinage d'urgence ou n'étant pas capables d'absorber toute l'énergie électrique produite par un freinage de longue durée, sauf à installer une capacité telle que le poids du véhicule serait vraiment prohibitif. Ainsi, le système électrique ici représenté dont une description plus détaillée peut être trouvée par exemple dans la demande de brevet publiée WO 2007/107576 Al, au nom de l'un des demandeurs, est un système électrique autonome isolé de l'environnement, sans échange d'énergie électrique avec l'extérieur du véhicule, donc applicable aussi aux véhicules automobiles, application des systèmes de freinage électrique beaucoup plus difficile que dans le cas de véhicules reliés à un réseau électrique comme les trains ou les trams urbains.
[0030] On peut par exemple choisir de disposer plusieurs machines électriques dont les couples s'additionnent. Dans ce cas, un module électronique de roue peut piloter plusieurs machines électriques en parallèle installées dans une même roue. Au sujet de l'installation de plusieurs machines électriques dans une roue, on consultera par exemple la demande de brevet WO 2003/065546 et la demande de brevet FR 2776966.
[0031] Dans l'exemple ici choisi et illustré on décrit une application à un véhicule assurant la production d'énergie électrique à bord. On voit sur la figure la une pile à combustible 4 délivrant un courant électrique sur une ligne électrique centrale 40. Bien entendu, tout autre moyen d'alimentation en énergie électrique peut être utilisé, comme par exemple des batteries. On voit aussi un dispositif de stockage d'énergie électrique constitué dans cet exemple par un banc de super condensateurs 5, relié à la ligne électrique centrale 40 par un module électronique de récupération 50. On voit une résistance électrique de dissipation 6, de préférence plongée dans un liquide caloporteur évacuant les calories vers un échangeur (non représentés), constituant un dispositif d'absorption d'énergie apte à absorber l'énergie électrique produite par l'ensemble des machines électriques au cours d'un freinage. La résistance de dissipation 6 est reliée à la ligne électrique centrale 40 par un module électronique de dissipation 60. [0032] Une unité centrale de calcul et de commande 3 gère différentes fonctions, parmi lesquelles la chaîne de traction électrique du véhicule. L'unité centrale 3 dialogue avec l'ensemble des modules électroniques de pilotage de roue 23 ainsi qu'avec le module électronique de récupération 50 via les lignes électriques 3OA (bus CAN ®). L'unité centrale 3 dialogue aussi avec une pluralité de commande détaillées sur la figure Ib, à savoir notamment une commande d'accélération 33 via une ligne électrique 3OE, avec une commande de freinage 32 (frein de service) via une ligne électrique 30F, et avec une commande 31 sélectionnant la marche avant ou la marche arrière via une ligne électrique 30C. L'unité centrale 3 dialogue également, via une ligne électrique 30G, avec un capteur ou système de mesure 35 lié à la commande de direction 41 du véhicule et permettant de déterminer le rayon de braquage Ray. Enfin, pour la gestion du comportement dynamique du véhicule dans cet exemple, l'unité centrale 3 dialogue, via une ligne électrique 30D, avec un capteur 34 d'accélération γx suivant l'axe longitudinal X du véhicule, via une ligne électrique 30H, avec un capteur ou système de mesure 36 de l'accélération γ y suivant un axe transversal Y du véhicule, via une ligne 301, avec un capteur 37 de vitesse angulaire de lacet Ω_z autour d'un axe vertical Z du véhicule, et enfin, via une ligne 30J, avec un capteur 38 de vitesse angulaire Ω_y autour de l'axe transversal Y. Les informations issues des ces capteurs, permettent le calcul par l'unité centrale 3, entre autres résultats, des charges dynamiques sur les roues ,telles qu'elles résultent des déports de charge entre les roues avant et arrière ainsi qu'entre les roues droites et gauche du véhicule en fonction des accélérations longitudinale (suivant l'axe X) d'une part, et transversale (Axe Y transversal par rapport à la marche du véhicule).
[0033] L'unité centrale 3 assure la gestion du déplacement longitudinal du véhicule, pour ce faire elle contrôle l'ensemble des modules électroniques de pilotage de roue 23. Elle comporte d'une part un mode de fonctionnement en traction activé par un signal de commande dont l'amplitude est représentative de la force totale de traction souhaitée pour le véhicule, ledit signal de commande venant de la commande d'accélération 33, et d'autre part un mode de fonctionnement en freinage activé par un signal de commande dont l'amplitude est représentative de la force totale de freinage souhaitée pour le véhicule, ledit signal de commande venant de la commande de freinage 32. Dans chacun de ces modes de fonctionnement, quelle que soit l'amplitude du signal de commande respectif, l'unité centrale 3 contrôle l'ensemble des modules électroniques de pilotage de roue 23 de façon à ce que la somme des efforts longitudinaux provenant des machines électriques rotatives sur l'ensemble des roues 1 soit une fonction de ladite amplitude du signal de commande. C'est le cas, en particulier pour le mode de fonctionnement en freinage. Autrement dit, il n'y a pas de frein mécanique de service ; le système de freinage électrique décrit ici est le frein de service du véhicule. [0034] Par ailleurs l'unité centrale 3 est programmée pour commander l'application d'un couple de consigne spécifique sur chaque roue en fonction de la charge dynamique de chaque roue de manière à faire travailler chaque pneu selon un programme de comportement déterminé. Ainsi, dans l'exemple ici décrit le programme règle le couple sur chaque roue (et donc l'effort tangentiel respectivement appliqué au sol par chaque roue) en fonction d'une stratégie externe fixée a priori.. En conséquence, comme on le verra plus loin chaque module électronique de pilotage de roue reçoit de l'unité centrale une consigne de couple à partir de laquelle il détermine une valeur de consigne correspondante Icc pour le courant de commande de la machine électrique correspondante.
[0035] De retour à la figure la, comme indiqué précédemment, l'actionneur 7 du dispositif de frein de parking mécanique 39 est commandé via la ligne électrique 3OK uniquement par cette commande de frein de parking 39, et absolument pas par la commande de freinage 32 du frein de service, un dispositif de sécurité étant prévu pour empêcher la mise en œuvre de ce frein en dehors de la situation de parking. Enfin, le module électronique de récupération 50 dialogue avec le module électronique de dissipation 60 via une ligne électrique 30B.
[0036] On expose maintenant les aspects concernant la mise en œuvre de l'invention proprement dite. La figure 2 représente trois courbes de variation du coefficient d'adhérence (μ ) d'une roue 2 de véhicule, qui peut être typiquement équipée d'un pneumatique, en fonction du glissement (λ) mesuré au contact du sol de roulement, l'une 101 dans le cas d'un sol sec, une autre 102 dans le cas d'un sol mouillé, donc plus glissant, et la troisième 103 dans le cas d'un sol de glace donc très glissant. On peut distinguer dans le plan de ces courbes une première zone hachurée Zl délimitée à droite par une ligne joignant les maxima des coefficients d'adhérence de ces courbes. Dans cette zone Zl, le fonctionnement de la roue est stable c'est-à-dire que plus le glissement augmente et plus le coefficient d'adhérence augmente également. Ceci permet de transmettre au sol les efforts tangentiels résultant du couple moteur ou freineur appliqué à la roue. Dans une deuxième zone Z2 correspondant aux valeurs de glissement plus élevées le fonctionnement devient instable. Comme on le voit bien pour la courbe 101, lorsque le glissement dépasse un certain seuil, ici d'environ 15%, le coefficient d'adhérence diminue. L'effort tangentiel passé au sol diminue donc et l'excédent de couple non transmis ralentit encore la vitesses de rotation de la roue ce qui provoque encore une augmentation du glissement et ainsi de suite; c'est le phénomène de perte d'adhérence qui conduit rapidement (quelques dixièmes de seconde en général) soit à l'annulation momentanée de la vitesse de rotation de la roue par le freinage avant sa mise en rotation en patinage dans le sens inverse du déplacement du véhicule, soit à sa mise en patinage par accélération dans le sens du déplacement du véhicule.
[0037] La valeur maximale du coefficient (μ) dépend du pneumatique, de la nature des conditions (sec, humide, etc.) du sol de roulement. Dans le cas d'un véhicule de tourisme équipé de pneumatiques de bonne qualité en adhérence, la valeur optimale du coefficient d'adhérence correspond à un glissement se situant autour de 5% à 15% Sachant que le coefficient d'adhérence (ici considéré) est défini par le ratio de l'effort tangentiel au sol par la charge perpendiculairement à la surface de celui-ci dans l'aire de contact de la roue au sol, les valeurs mentionnées autorisent donc une décélération maximale de 1,15g, (g étant ici l'accélération de la pesanteur) sur sol sec, de 0,75g sur sol mouillé et de 0.18g sur glace, dans la mesure où l'on pourrait parvenir à maintenir le point de fonctionnement de la roue sur le sol à cet optimum. Un des buts poursuivis par la présente invention est de s'approcher autant que possible de ce fonctionnement par un contrôle adapté des couples appliqués à chaque instant à certaines au moins des roues du véhicule et, notamment, aux roues disposant d'un entraînement et d'un freinage par machine électrique.
[0038] Sur la figure 3 on a représenté très schématiquement les éléments d'un dispositif de contrôle du couple de traction ou de freinage appliqué à chaque roue par la machine électrique 2 correspondante en fonction des mesures de glissement opérées sur cette roue conformément à l'invention. Ce mode de représentation est commode pour la bonne compréhension des explications qui vont suivre. Bien entendu l'invention peut être mise en œuvre à l'aide des dispositifs matériels programmables et logiciels classiques utilisés dans la gestion et le contrôle des véhicules routiers. Le module électronique de roue 23 a pour rôle premier de piloter en couple le ou les moteurs qui lui sont associé(s). La caractéristique couple-courant des machines synchrones triphasées autopilotées 2 étant bien connue, contrôler le courant dans ces machines équivaut donc à piloter ces machines en couple. Dans le module de pilotage de roue 23, cette fonction de base est schématisée par le module 23A qui contrôle le courant sur la ligne de puissance 21 à partir d'une consigne de courant Ic et d'une mesure de position angulaire αr du rotor de la machine 2, délivrée par le resolver 11. Un module de calcul 23F permet de convertir la consigne de couple Cc délivrée par l'unité centrale 3 en consigne de courant Icc nécessaire pour générer ce couple. L'information de position angulaire αr du rotor de la machine 2 délivrée par le resolver 11 est également exploitée par un module 23B pour calculer la vitesse angulaire, Ωr, ainsi que l'accélération angulaire, Ω'r, dudit rotor. Connaissant le développement de référence de la roue, et plus exactement de son pneumatique, défini comme la distance linéaire parcourue par le véhicule pour un tour de roue en l'absence de tout couple et effort longitudinal, et connaissant la réduction de l'engrenage de liaison entre l'axe du rotor et la roue, le module 23C convertit la vitesse angulaire, Ωr, ainsi que l'accélération angulaire, Ω'r, du rotor respectivement en une indication de vitesse linéaire circonférentielle, Vr, de roue (ramenée au véhicule comme on le verra plus loin) ainsi qu'en une indication d'accélération linéaire circonférentielle de roue, γr. Ces indications de vitesse et accélération circonférentielles de roue, respectivement Vr et γr, sont transmises à l'unité centrale 3 sur le_bus de communication CAN 3OA.
[0039] En plus de la consigne de couple Cc, le module de pilotage 23 reçoit de l'unité centrale 3, via le bus de communication CAN 3OA, une consigne du glissement maximum acceptable (λ-c) et une indication de la vitesse au sol (Vv ) du véhicule proprement dit, sur laquelle on reviendra ultérieurement.
[0040] Avec une périodicité de 1 ms à 2 ms, le module de pilotage de roue 23 réalise un calcul du glissement λ à l'instant considéré selon la formule (V1 -Vv)/Vv, schématisé par un bloc 23D qui reçoit les indications numériques Vv, de l'unité centrale 3, et Vr, issues du module 23C. Au cours d'une phase d'accélération de la roue, la vitesse roue est plus grande que la vitesse véhicule et le glissement, selon la formule définie précédemment, est positif alors qu'au cours d'un freinage la vitesse roue Vr est plus faible que la vitesse véhicule Vv et le glissement est négatif. Pour simplifier l'exposé, on considère par la suite λ comme la valeur absolue du glissement, de même que la consigne de glissement maximum λc et la consigne de courant Icc seront toujours considérées comme positives. L'indication de glissement calculé est utilisée (comme schématisé par un module de comparaison 16) pour fournir un signal indicatif de l'écart ελ entre le glissement calculé et le glissement de consigne (λc) délivré par l'unité centrale 3. Dans le cas où l'écart ελ entre le glissement calculé λ et le glissement de consigne λc indique un dépassement de cette consigne maximum par le glissement instantané, cette information est utilisée par un régulateur 23E, qui peut être par exemple un régulateur PID classique (Proportionnel Intégrale Dérivée), pour générer, une consigne de courant Iλc. Une consigne de courant globale Ic est ensuite calculée (Bloc additionneur 17) par sommation : (i) de la consigne de courant initiale Icc, générée à partir de la consigne de couple (bloc 23F), et (ii) de la consigne de courant Iλc issue du régulateur 23E. C'est cette consigne globale Ic qui est appliquée au module 23A contrôlant le courant de la machine électrique 2, lequel reçoit également l'indication de position angulaire du rotor de la machine électrique délivrée par le resolver 11. Ainsi par exemple, tant que le glissement λ reste inférieur à la consigne λc, lors d'une phase d'accélération, il ne se passe rien. Si la roue commence à patiner, auquel cas λ devient supérieur à λc, l'écart avec Ie glissement de consigne devient négatif. L'indication de courant correspondante Iλc à la sortie du module 23E également négative vient donc en diminution de l'indication du courant de consigne initiale Icc dans le bloc de sommation 17 de manière à diminuer le couple appliqué à la roue et maintenir le glissement au maximum à λc.)
[0041] Les informations traitées par l'unité centrale 3 (consigne de couple Cc, Vitesse véhicule Vv, et consigne de glissement λc sont délivrées au module roue 23 à une cadence relativement lente de 10 à 20 ms, relativement lente mais bien adaptée à la dynamique de comportement véhicule. A l'inverse les informations issues des modules propres à chaque roue (23B, 23C, etc. et les traitements effectués par les modules 16, 17, 23D et 23E sont effectués à une cadence relativement rapide, correspondant à une période de 1 à 2 millisecondes, bien adaptée à la dynamique de roue. Sachant enfin que chaque module électronique de pilotage de roue 23 permet d'imposer sélectivement à la roue considérée un couple de pilotage déterminé en amplitude et en signe, on dispose ainsi d'un système rapide et efficace permettant un contrôle permanent du glissement dans le sens freineur (anti-inversion de rotation) et dans le sens moteur (anti-patinage) et cela sur chaque roue commandée intégralement en traction et en freinage par la seule machine électrique. On réalise de la sorte un véritable contrôle automatique de l'adhérence de la roue avec son pneumatique.
[0042] Conformément à un autre aspect de l'invention, le système est agencé pour permettre de déterminer une valeur globalement représentative de la vitesse au sol du véhicule à l'aide des mesures instantanées obtenues à bord et de corriger éventuellement cette valeur pour obtenir la vitesse au sol du véhicule à l'endroit de chaque roue afin que le calcul du glissement correspondant reste aussi précis que possible en toute circonstance et notamment en virage.
[0043] Certains aspects de cette technique reposent sur la détermination du coefficient d'adhérence d'une roue donnée à un instant considéré qui doit être exposée au préalable. Lorsque la roue n'est soumise qu'au seul couple fourni par la ou les machines électriques auxquelles elle est couplée, (soit parce qu'elle ne comporte ni entraînement par moteur à combustion interne, ni freinage mécanique, typiquement par friction — conformément aux enseignements de la demande de brevet déposée par le demandeur rappelée au préambule - soit parce qu'elle est temporairement dans cette condition à l'instant considéré), ce couple sur la roue est en correspondance directe avec le courant traversant la ou les dites machines électriques 2. Connaissant le rayon de référence de la roue 1 on peut donc en déduire à chaque instant la force tangentielle exercée au sol par la roue. [0044] Par ailleurs, connaissant l'empattement E du véhicule (voir figure 8), la masse totale du véhicule M, sa répartition kM et (l-k)M entre le train arrière et le train avant et la hauteur Hg du centre de gravité, connaissant mesurant enfin les accélérations linéaires γx et γy fournies par les capteurs ou systèmes de mesure 34 et 36 (fig. Ib), l'unité centrale 3 est en mesure de calculer à chaque instant la charge, ou effort normal FAV et FAR, sur les trains avant et arrière. Connaissant la voie V du véhicule l'unité centrale 3 est également apte à déterminer la répartition des charges entre les roues de chacun des trains avant et arrière.
[0045] Les grandeurs de masse et de position du centre de gravité peuvent être mesurées à la mise sous tension du véhicule par un système de capteurs adapté ou tout autre équivalent. Dans l'exemple ici décrit on a plus simplement opté pour des valeurs nominales correspondant au modèle de véhicule considéré avec deux passagers à bord. Comme indiqué précédemment, l'unité centrale calcule alors le coefficient d'adhérence instantané μr de la roue comme le rapport entre l'effort tangentiel et l'effort normal exercés au sol par la roue à l'instant considéré.
[0046] Revenant maintenant à la détermination de la vitesse véhicule, elle est basée sur un calcul de la moyenne des valeurs de vitesse circonférentielle des roues Vr dérivées des mesures des capteurs 11 et validées préalablement en fonction de critères qui sont maintenant décrits, pour ne retenir que celles de ces valeurs qui sont jugées fiables pour ce calcul. Ainsi, tant qu'au moins une des valeurs de vitesse roue est valide, en fonction de ces critères, elle sert à déterminer la vitesse véhicule de référence à l'instant donné suivant la formule:
Vv = Somme Vr valides / Nb roues valides (g)
[0047] Si aucune vitesse circonférentielle de roue n'est valide à l'instant donné, la vitesse véhicule est alors calculée par l'unité centrale, à partir de la dernière vitesse véhicule valide obtenue, par intégration d'une indication de l'accélération de mouvement du véhicule estimée comme on le verra ci-après.
La mesure Vr est considérée comme valide si les conditions suivantes sont remplies:
[0048] (a) Le système ne détecte pas de défaut dans les échanges d'information numérique circulant sur le bus CAN 30A. Les composants électroniques chargés spécifiquement de gérer la communication sur le bus CAN, et intégrés respectivement à l'unité centrale 3 et à chacun des modules électroniques de roue 23, vérifient le bon fonctionnement du système de communication ainsi que l'intégrité des informations numériques qui y circulent. Lesdits composants génèrent, le cas échéant, une information de défaut CAN utilisable par l'unité centrale 3 et/ou les modules électroniques de roue 23. Par ailleurs, l'unité centrale 3 envoie régulièrement des informations (consignes ; Vv ; ...cf. figure 3) aux modules électroniques de roues 23 avec une cadence comprise entre 10 et 20 ms (ici 16 ms ). Si cette cadence n'est pas respectée, le module électronique détecte un défaut CAN (unité centrale absente suite à panne, à coupure de la connexion CAN, ...) et ignore les données en provenance du bus CAN. En symétrie, les modules 23 répondent à l'unité centrale (V1 ; courant ; défauts ; ...) avec cette même cadence de 16 ms. Si l'unité centrale constate que la cadence n'est pas respectée pour un des modules électroniques 23, elle déclare le module concerné comme absent et ignore ses données (en particulier Vr).
[0049] (b) Le module électronique de pilotage 23 associé à la roue en question ne détecte pas de défaut du résolver 11.
[0050] (c) Ladite roue n'a pas perdu son adhérence au sol. A cet égard on considère qu'il y a perte d'adhérence principalement lorsque l'accélération circonférentielle de roue γ -r est anormale, c'est-à-dire trop élevée pour la physique du véhicule. Par exemple on considère qu'une valeur dépassant 0,7g dans le sens moteur et 1,2g dans le sens freineur indique une perte d'adhérence de la roue. Noter que ces valeurs de l'accélération ici sont dérivées des informations fournies par le résolver 11 au module de pilotage de roue 23 et à l'unité centrale. Lorsqu'une perte d'adhérence a été détectée sur une des roues, le retour à une adhérence normale, donc à une mesure de vitesse valide pour ladite roue, n'intervient que si la mesure de glissement de la roue considérée prend une valeur suffisamment faible pour qu'on puisse considérer que l'erreur est acceptable pour la mesure de la vitesse véhicule (3%), ou alors que μr est suffisamment faible pour garantir l'adhérence de la roue quel que soit l'état du sol (15% au regard d'un état du sol très glissant correspondant à la courbe 103 de la figure 2) .
[0051] (d) Le coefficient d'adhérence (μr) calculé à l'instant considéré est inférieur à une valeur limite (μ Hm) au-delà de laquelle le glissement, tel qu'il résulte des courbes μ(λ) de la figure 2, est jugé trop élevé pour que l'on puisse continuer de considérer la vitesse circonférentielle de la roue comme une première approximation acceptable de la vitesse du véhicule à l'endroit de ladite roue. Si l'on considère par exemple une valeur de (μ-lim) comme représentée aux alentours de 50%, on peut constater que les valeurs de glissement correspondant aux valeurs de μr inférieures à cette limite sont petites (courbes 101 et 102). Elles conduisent à une erreur dans la détermination de la vitesse moyenne qui ne dépasse pas 1,5 à 3 %, ce qui est jugé acceptable. [0052] L'observation des courbes de la figure 2 montre que lesdites courbes sont peu dépendantes de l'état du sol, pour des valeurs de μr inférieures à μ-lim (aux environs de 50%), lorsque l'adhérence maximum du sol μmax dépasse μ-lim (cas de μmaxi et μmaX2 pour les courbes 101 et 102). Dès lors, connaissant la caractéristique μ(λ) du pneumatique utilisé, en particulier, pour μ inférieur à 50%, il serait possible de déterminer le glissement λ correspondant au μr de travail à l'instant considéré et de pondérer en conséquence la mesure de vitesse roue Vr
[0053] L'indication du coefficient d'adhérence déterminé comme il a été expliqué peut être entachée d'une erreur, par exemple correspondant aux variations de la charge réelle du véhicule par rapport à une charge nominale prise en compte pour le calcul de l'effort normal sur la roue. Cependant on peut constater à l'observation des courbes 101 et 102 qu'une forte erreur sur le coefficient d'adhérence autour de 50% n'a que peu d'influence sur la valeur correspondante du glissement. On a déterminé en pratique que pour l'application du critère de validité ici décrit (à savoir la validité de l'approximation consistant à utiliser la vitesse circonférentielle d'une roue à la place de la vitesse du véhicule mesurée à l'endroit de celle-ci) que ces imprécisions n'affectaient pas de façon sensible la qualité de la décision opérée à partir de la valeur du coefficient d'adhérence.
[0054] Considérant maintenant le cas d'un sol à coefficient d'adhérence particulièrement faible (courbe 103), la valeur indiquée de (μ-lim) dépasse le coefficient d'adhérence maximum μmax du sol. La roue concernée a tendance à accélérer très vite de manière anormale mais la perte d'adhérence est alors détectée par le critère (c) exposé précédemment. En revanche on voit que si le coefficient d'adhérence μ est inférieur à 15% la roue est en situation d'adhérence avec le sol quelque soit l'état celui-ci (courbes 101, 102 ou 103). Cette valeur fournit un critère de test de maintien ou de reprise d'adhérence de la roue. (Voir étape 113 de la figure 4)
[0055] Le système détermine ainsi une valeur de la vitesse véhicule qui ne représente pas en toute rigueur la vitesse d'un point fixe prédéterminé du véhicule (par exemple le centre de gravité du véhicule) et qu'on qualifiera ici de "globale". Pour calculer le glissement d'une roue donnée, le système doit encore s'assurer que cette valeur est suffisamment proche au moment considéré de la vitesse au sol du véhicule à l'emplacement de la roue considérée dans la trajectoire du véhicule.
Tel est normalement le cas si le véhicule se déplace en ligne droite. Dans ce cas la vitesse globale Vv transmise par l'unité centrale au module 23 permet d'obtenir directement la représentation adéquate du glissement à partir de l'indication de vitesse de roue Vr. Tel n'est pas le cas en revanche lorsque le véhicule est en virage. Dans ce cas la vitesse globale du véhicule et sa vitesse au niveau de la roue diffèrent par un coefficient de correction qui est à la fois fonction du rayon de virage et de la position (intérieure ou extérieure) de la roue dans le virage. L'unité centrale 3 est programmée pour déterminer ce coefficient de correction en fonction de l'indication du rayon de braquage Ray transmise sur la ligne 3OG en provenance du système de mesure 35 lié à la commande de direction 41 et d'un facteur qui tient compte de la position (intérieure ou extérieure) de la roue dans le virage.
[0056] Les coefficients de correction sont établis en fonction d'une relation empirique pour chaque type de véhicule considéré dans cet exemple sur la base de mesures réelles effectuées sur le véhicule considéré. La valeur du coefficient de correction approprié à chaque roue dans la situation instantanée du véhicule (sens et rayon du virage) est utilisée par l'unité centrale 3 pour calculer une valeur de correction correspondante de la vitesse circonférentielle:
Δ Vr Ar int, Δ Vr ^r ext> Δ Vr Av mt et Δ Vr Av ext> = f(Ray),
(où Ray représente ici le rayon de braquage), pour les roues avant (AvX arrière (Ar) , intérieures (int) et extérieures (ext.) au virage.
[0057] La valeur Vv est transmise au module de pilotage 23 correspondant à chaque roue et combinée à la vitesse circonférentielle de cette roue corrigée (V1 + A Vr) afin de déterminer la valeur du glissement à l'instant correspondant avec une précision suffisante. On notera ici que par souci de clarté on n'a pas représenté à la figure 3 le processus de transmission et d'élaboration des valeurs de vitesse corrigée. En revanche le principe de cette correction est bien pris en compte dans l'organigramme de la figure 4b ci-après.
[0058] Les essais du demandeur ont montré que l'on parvenait à déterminer pour chaque roue un coefficient de correction qui donne des mesures corrigées cohérentes à 1,5% près pour toutes les roues concernées.
[0059] A ce stade, les figures 4a et 4b donnent un organigramme simplifié de la procédure de détermination de la vitesse véhicule, pour un véhicule à quatre roues électriquement pilotées en couple comme celui de la figure 1. L'organigramme de la figure 4b illustre le traitement du signal de vitesse circonférentielle VΓAVD de la roue avant droite IAVD du véhicule à un instant donné
(étape 101 ) et débute par un calcul (étape 102) de la valeur de cette vitesse Vrc AVD compensée pour les virages éventuels par un facteur f(Ray, avd) qui tient compte à la fois du rayon de braquage du véhicule et de la position de la roue IAVD par rapport au sens du virage. Le système procède ensuite à l'examen de sa validité en tant que première approximation de la vitesse véhicule à l'emplacement de cette roue. A cet effet sont vérifiées successivement l'absence de défaut du réseau CAN (étape 103) et de l'information du résolver 11 correspondant (étape 105), puis, dans l'affirmative, la valeur de l'accélération angulaire de ladite roue (étape 109) par rapport à une limite supérieure pour l'entrée en patinage et une limite inférieure correspondant à une décélération pouvant conduire à une inversion du sens de rotation de la roue. Si cette valeur d'accélération est en dehors de l'intervalle défini par ces limites un indicateur de défaut d'adhérence est activée (étape 111). Dans le cas contraire, le processus teste (étape 113) si la dernière valeur de glissement calculée est inférieure à 3% ou si la valeur du coefficient d'adhérence μ est inférieure à 15% d'où il résulte que la roue a retrouvé une condition d'adhérence au sol à l'issue d'une perte d'adhérence, même dans le cas de la courbe 103 (glace, figure 3). Dans l'affirmative ceci entraîne l'activation d'un indicateur d'adhérence (étape 115). Dans la négative le processus vérifie l'état des indicateurs 111 et 115 (étape 117) et si une indication d'adhérence a été détectée vérifie si la valeur du coefficient d'adhérence μ déterminé pour la roue à cet instant est inférieure à la limite supérieure μiim (étape 107). Si le résultat de l'un des tests 103, 105, 117 ou 107 est négatif, le processus passe directement à la fin du traitement (borne 121) pour la roue 1AVD à l'instant considéré et passe à la roue suivante (comme expliqué plus loin en référence à l'organigramme de la figure 4a. Si le test à l'issue de l'étape 107 est positif un compteur du nombre de roues sélectionnées à l'issue du traitement des signaux de roues Vr dans la séquence examinée pour l'instant considéré est incrémenté. La vitesse de la dernière roue sélectionnée est ajoutée à la somme Σ Vr des vitesses des roues déjà sélectionnées, (étape 119).
[0060] Le traitement qui vient d'être passé en revue s'inscrit dans une étape 301 d'un processus de détermination de la vitesse globale véhicule (borne 300) qui commence par une initialisation (étape 301) du compteur de roues sélectionnées et du registre de sommation des vitesses de roues sélectionnées, déjà mentionné. Comme indiqué également les signaux des roues Al sont traités successivement dans les étapes de traitement 303 à 309. A l'issue de cette phase, l'état du compteur de roues sélectionnées est vérifié (étape 311). Si ce nombre n'est pas nul, le système calcule la moyenne Vv des vitesses de roues sélectionnées (étape 313) et l'affiche comme vitesse globale véhicule pour l'instant considéré (borne 315) à la fin du processus. Si l'étape 311 détecte qu'aucune roue n'a été sélectionnée, la sortie de déclenche un sous processus (étape 317) comme il va être expliqué ci-après.
[0061] Ainsi, lorsque aucune mesure de vitesse circonférentielle de roue tirée des capteurs de roues ou resolvers 11 ne peut être retenue pour estimer la vitesse au sol du véhicule à un instant donné, comme par exemple dans le cas d'un freinage appuyé, l'unité centrale 3 calcule la vitesse véhicule par intégration numérique de l'accélération longitudinale de mouvement γx_mvt à partir de la vitesse globale déterminée pour l'instant précédent. La vitesse véhicule à chaque instant i est alors fournie par la formule: Vv(i) = Vv(i-1 ) + γx-mvt.Δt, (f) où VV(ι) est la vitesse véhicule estimée à l'instant tλ ; VV(,.i ) est la vitesse véhicule estimée à l'instant t(l_i) ; γx_mvt est l'accélération de mouvement du véhicule et Δt est l'intervalle de temps entre deux calculs successifs (soit 16 ms comme indiqué pour cet exemple).
[0062] Bien entendu, il est important de disposer alors d'une mesure fiable de l'accélération de mouvement véhicule γx_mvt. De façon classique, l'accéléromètre 34 utilisé dans le présent exemple est sensible à l'accélération γx_mes résultant des efforts appliqués au véhicule dans la direction et le sens de son du déplacement longitudinal. On suppose pour simplifier les explications que l'axe de l'accéléromètre 34 est orienté parallèlement au sol quand le véhicule est à l'arrêt et on néglige dans un premier temps les oscillations de tangage de la caisse du véhicule. Si le sol est horizontal, la mesure γx mes de l'accéléromètre 34 correspond réellement à l'accélération de mouvement γx_mvt du véhicule. En revanche, lorsque le sol de roulement 280 est en pente, formant un angle δ avec l'horizontale (figure 5a), l'accélération de mouvement du véhicule 285 suivant son axe de déplacement XX est la résultante de l'accélération γx mes mesurée selon cet axe XX et de la composante de l'accélération de la pesanteur g suivant ledit axe de déplacement du véhicule XX (voir figure 5a et 5b). La valeur de cette composante représente un écart de g.sinδ entre la valeur de l'accélération mesure γx mes et la valeur réelle de l'accélération γx_mvt de mouvement du véhicule. Ainsi par exemple, une pente de 5% non compensée induit, sur la mesure d'accélération, une erreur de 5% si on freine à Ig (mais de 10% si on ne freine qu'à 0.5g) et sur la vitesse une erreur de 7 km/h au bout de 4 s. Il est en conséquence nécessaire de corriger la valeur γx_mvt pour avoir une mesure de vitesse véhicule acceptable pour la régulation du glissement selon la relation:
Yx-mvt = Yx mes " g.SUlδy (a)
La correction est effectuée par l'unité centrale 3 qui requiert en conséquence une information fiable sur la valeur de l'angle δ .
[0063] On peut avoir un premier accès à l'angle δ en utilisant les mesures issues des capteurs de roue 11. L'unité centrale 3 calcule une première approximation γx roues de l'accélération de mouvement du véhicule à partir des valeurs d'accélération circonférentielle de chaque roue γr qui lui sont transmises par les modules de roue 23. La relation (a) ci-dessus permet en effet de déduire une estimation de l'angle δ suivant la formule:
δy-acc = Arcsin [(γx mes - γx rθues)/g] (b)
Ce calcul fait l'objet d'un premier étage (Fl) de traitement numérique des signaux illustré par le bloc 201 de la figure 6.
[0064] En pratique le signal correspondant à cette estimation est très bruité. Il est visible sur la figure 7a qui représente (Graphe 200) un diagramme de la courbe de variation 200 en fonction du temps de l'angle δ_reei de 0 à 1 (valeurs arbitraires) lors d'un changement de pente du sol et la variation correspondante de l'estimation 221 (relation (b)) à la sortie de l'étage Fl. Une étape supplémentaire pour améliorer la qualité de la mesure consiste à opérer un filtrage numérique passe-bas (étage F2 - bloc 203) des valeurs numériques issues de Fl. Sur la figure 7a on voit la courbe de variation 223 du signal δy_ient à la sortie de F2 qui est en retard sur la variation de l'angle mais offre une bonne précision sur le long terme.
[0065] Pour obtenir une indication améliorée de l'angle δ qui présente à la fois une précision et une dynamique suffisantes, l'unité centrale 3 combine le résultat avec une autre approximation de l'angle δ_dyn issue des mesures du capteur 38 de la vitesse angulaire du véhicule Ωy autour de l'axe YY parallèle au sol et perpendiculaire à l'axe XX de mouvement du véhicule. Ce signal est intégré dans le temps (étage F3, bloc 205 fig. 6) pour fournir une estimation de la variation de l'angle δ (δ y_Ωy; ) à la sortie de F2 représentée en 225 sur le diagramme de la figure 7b. Ce signal est bien représentatif de la variation d'angle recherchée sur le court terme mais sujette à dérive sur le long terme. Il fait l'objet d'un filtrage numérique passe-haut (étage F4 - bloc 207 - figure 6) avec la même constante de temps que le filtrage passe-bas opéré par l'étage F2 pour fournir l'indication numérique dont on voit la représentation 227 sur la figure 7b. Les sorties des étages F2 et F4 (figure 6) sont sommées dans un étage 209 pour fournir l'indication compensée 210 recherchée de l'angle δ, (voir courbe 210 du diagramme de la figure 7c).
[0066] La place des opérations qui viennent d'être détaillées ici dans l'ensemble du processus de détermination de la vitesse globale du véhicule conformément à l'invention est représentée par l'étape 317 de l'organigramme de la figure 4a. Connaissant l'angle δ avec la précision souhaitée le système calcule l'accélération de mouvement comme il a été expliqué à propos de la relation (a) puis la vitesse globale véhicule est calculée suivant la relation (f). La vitesse globale véhicule ainsi calculée pour l'instant considéré est affichée à l'étape 315, à défaut d'une détermination valide qui serait issue directement des signaux de roues.
[0067] Dans les faits, l'angle de pente δ est la somme de deux composantes, à savoir la pente δi du sol de roulage proprement dite et l'angle δ2 entre l'axe de déplacement du véhicule XX et le sol en fonction des oscillations de tangage du véhicule autour d'un axe YY. En pratique, le calcul et les essais montrent que la variation de cet angle a une incidence faible sur la précision des corrections que l'on cherche à effectuer, sachant qu'en toute rigueur la correction pourrait être réalisée par le calcul selon les principes précédents si les circonstances l'exigent.
[0068] Dans un exemple de réalisation basé sur les principes qui viennent d'être décrit de façon détaillée, avec un véhicule à quatre roues motrices contrôlées seulement par des machines électriques, c'est-à-dire en particulier sans freinage mécanique du mouvement, on a obtenu des décélérations moyennes en freinage de 80 km/h à zéro km/h de l'ordre de 1 à 1,05g sur sol sec. Dans cette forme de réalisation, on a adopté une valeur de consigne unique de glissement pour toutes les roues, fixée à 15 %. Cependant la mise en œuvre de l'invention n'exclut pas l'adoption de schéma de contrôle plus sophistiqués dans lesquels on fait varier la consigne de glissement de façon auto adaptative, par exemple en observant l'adhérence ou tout autre facteur pertinent ayant conduit à activer le régulateur de glissement à l'instant considéré, pour approcher au plus près de l'optimum de décélération de la roue qui permette de conserver l'adhérence et le bon comportement du véhicule dans les conditions particulières de roulage du moment.
[0069] Bien entendu il existe dans la pratique d'autres méthodes pour accéder à certaines données nécessaires pour exploiter correctement les mesures réalisées. Ainsi par exemple l'utilisation d'un inclinomètre à bord du véhicule pourrait fournir des mesures supplémentaires pour fiabiliser la détermination instantanée de l'angle δ.
[0070] C'est ainsi qu'on connaît également des techniques de détermination de la vitesse véhicule basées sur une interruption très brève du couple appliqué sur une ou plusieurs roues pour obtenir une valeur de la vitesse véhicule directement à partir du capteur de roue correspondant. On peut réduire périodiquement pendant quelques fractions de seconde le couple sur un train de roues
(Av OU Ar Par exemple ) pour rétablir brièvement l'adhérence d'une roue sur sol glissant et obtenir une ou plusieurs mesures de la vitesse Vr qui soient reconnues comme valides pour obtenir une estimation recalée de vitesse globale à partir de laquelle par exemple une intégration de l'accélération de mouvement peut être poursuivie en l'absence de signaux valides en provenance des capteurs de roues. [0071] On doit souligner à quel point l'application de l'invention est appropriée à un système tel que celui qui a été retenu ci-dessus à titre d'exemple. Un tel véhicule est équipé de quatre roues motrices qui sont chacune couplée à une machine électrique rotative respective conçue et agencée pour que la traction et le freinage soient entièrement assurés à partir des couples exercés par cette machine sur la roue correspondante, sans aucun freinage mécanique. Ce système permet en effet une connaissance précise à tout moment du sens et de l'intensité de ces couples et par conséquent leur pilotage précis en fonction des valeurs de glissement calculées pour optimiser l'adhérence de chaque roue de façon indépendante et en toute circonstance.
[0072] L'invention peut également trouver des applications à des véhicules comportant seulement une ou deux roues (par exemple à l'avant) couplées à une machine électrique rotative et une ou deux roues non motrices. Dans ce cas les roues motrices peuvent bénéficier d'un freinage électrique pur ou en plus d'un freinage mécanique, la pédale de commande de freinage actionnant alors un capteur dans la première partie de sa course, via l'unité centrale, un freinage purement électrique sur les deux roues avant. Dans la suite de sa course la pédale de frein agit sur un circuit hydraulique classique pour générer un freinage mécanique supplémentaire sur les quatre roues.
[0073] Le principe de détermination de la vitesse véhicule peut être adapté à une mesure de vitesse seulement sur les deux roues équipées de moteurs (par exemple à l'avant). On peut également envisager dans ce cas, comme évoqué plus haut, d'équiper les roues arrière du véhicule avec seulement des capteurs de vitesse pour participer également à la génération de l'indication de vitesse véhicule par rapport au sol. Dès lors le régulateur de glissement peut tout à fait fonctionner sur les roues avant dans le sens moteur (prévention du patinage). Il peut aussi fonctionner dans le sens freinage pour éviter l'annulation et l'inversion de la rotation des roues dans la première partie de la course de la pédale de freinage où le freinage est purement électrique.
[0074] Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés et diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre tel que défini par les revendications annexées.

Claims

REVENDICATIONS
1. Système pour la détermination d'une estimation de la vitesse instantanée d'un véhicule par rapport au sol à partir de mesures issues d'au moins un capteur de mouvement d'une roue du véhicule, comportant: un indicateur (23B) de la vitesse circonférentielle d'au moins une roue du véhicule à partir des mesures du capteur de mouvement de cette roue, un étage de test (107) pour valider l'indication de la vitesse circonférentielle à la sortie dudit indicateur si elle permet d'en déduire une représentation suffisamment précise et fiable de la vitesse d'avancement du véhicule en fonction d'au moins un critère prédéterminé, et un module (119, 313) propre à combiner les indications de vitesse circonférentielle de roues validées par l'étage de test pour fournir une estimation de la vitesse d'avancement du véhicule par rapport au sol, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de calcul (3) du coefficient d'adhérence instantané de ladite roue à partir de données disponibles à bord du véhicule et en ce que ledit étage de test (107) est propre à tester la valeur du coefficient d'adhérence obtenu pour chaque roue concernée, en fonction d'une relation qui permet de déterminer si l'écart correspondant, ou glissement, entre la vitesse circonférentielle de la roue et la vitesse d'avancement véhicule par rapport au sol à cet instant est suffisamment faible pour que cette vitesse circonférentielle de roue puisse être retenue par ledit module comme une donnée pour la détermination d'une estimation de la vitesse d'avancement du véhicule par rapport au sol.
2. Système pour la détermination d'une estimation de vitesse selon la revendication 1, dans un véhicule dont chaque roue utilisée dans la mesure d'adhérence est couplée à une machine électrique rotative individuelle (2), propre à lui appliquer un couple de traction et/ou de freinage électrique, caractérisé en ce que le dispositif de calcul du coefficient d'adhérence de chacune de ces roues est opératoire en réponse à une mesure du couple instantané appliqué à cette roue par la machine électrique respective et à une information fonction de la charge de cette roue audit instant.
3. Système pour la détermination d'une estimation de vitesse selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'étage de test est propre à vérifier que la valeur du coefficient d'adhérence (U1.) est inférieure à un seuil prédéterminé indiquant que la valeur du glissement correspondant de la roue est inférieure à 5% et de préférence inférieure à 2%, pour que la vitesse circonférentielle de roue correspondante soit retenue par le module d'estimation de la vitesse.
4. Système pour la détermination d'une estimation de vitesse selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'étage de test est propre à déterminer si la valeur du coefficient d'adhérence (μr) est inférieure à un seuil prédéterminé dans une fourchette entre 30% et 70%, au dessus duquel coefficient la vitesse de roue correspondante n'est pas retenue par le module d'estimation de vitesse .
5. Système pour la détermination d'une estimation de vitesse selon la revendication 4, caractérisé en ce que la valeur du seuil prédéterminé de coefficient d'adhérence mise en œuvre par l'étage de test (107) se situe aux alentours de 50%.
6. Système pour la détermination d'un estimation de vitesse selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce ledit étage de test (113) est propre à déterminer que le coefficient d'adhérence de la roue audit instant est égal ou inférieur à un seuil prédéterminé suffisamment faible pour indiquer que ladite roue a conservé ou recouvré une adhérence convenable, quel que soit l'état du sol de roulement de ladite roue, pour admettre la valeur de vitesse de roue correspondante comme une entrée possible pour le module d'estimation de vitesse véhicule.
7. Système pour la détermination d'une estimation de vitesse selon la revendication 6, caractérisé en ce que le niveau du seuil prédéterminé pour le coefficient d'adhérence est
15 %.
8. Système pour la détermination d'une estimation de vitesse selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend également un étage de test (113) du glissement de la roue calculé à partir de l'indication de vitesse circonférentielle de ladite roue, cet étage étant propre à vérifier si la valeur de ce glissement est inférieure à un seuil prédéterminé suffisamment faible pour indiquer que ladite roue a conservé ou recouvré une adhérence convenable, quel que soit l'état du sol de roulement de ladite roue.
9. Système pour la détermination d'une estimation de vitesse selon l'une des revendications 1 à
8, caractérisé en ce qu'il comprend également un étage de test (109) propre à déterminer si l'accélération de la roue audit instant est comprise dans une fourchette de valeurs prédéterminées indiquant que ladite roue est ou non en situation d'adhérence à l'instant considéré.
10. Système pour la détermination d'une estimation de vitesse selon l'une des revendications 1 à
9, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de correction (102) de l'indication de vitesse circonférentielle de chaque roue en fonction de sa position par rapport à la trajectoire du véhicule dans un virage avant d'appliquer cette indication au module d'estimation de la vitesse globale d'avancement du véhicule par rapport au sol à cet instant.
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