EP3697673A1 - Procede de controle-commande de braquage des roues arriere d'un vehicule - Google Patents

Procede de controle-commande de braquage des roues arriere d'un vehicule

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Publication number
EP3697673A1
EP3697673A1 EP18786758.5A EP18786758A EP3697673A1 EP 3697673 A1 EP3697673 A1 EP 3697673A1 EP 18786758 A EP18786758 A EP 18786758A EP 3697673 A1 EP3697673 A1 EP 3697673A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vehicle
temperature
steering
control
limitation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP18786758.5A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Remi Rollet
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renault SAS
Original Assignee
Renault SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renault SAS filed Critical Renault SAS
Publication of EP3697673A1 publication Critical patent/EP3697673A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00—Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/06—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
    • B62D7/14—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
    • B62D7/15—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels
    • B62D7/159—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels characterised by computing methods or stabilisation processes or systems, e.g. responding to yaw rate, lateral wind, load, road condition

Definitions

  • a method of controlling and controlling steering of the rear wheels of a vehicle is a method of controlling and controlling steering of the rear wheels of a vehicle.
  • the present invention relates to a control method of turning the rear wheels of a four-wheel steering vehicle.
  • the rear wheels turn at the opposite end of the front wheels.
  • the vehicle rotates as if it had a smaller apparent wheelbase than in the case where the rear wheels do not steer.
  • the forward directional pattern for example common with that of the two-wheel steering vehicles, does not differentiate then as sez the steering of the inner wheel turn which shines more and the outer wheel which shines less.
  • the document FR2883828 discloses a four-wheel steering vehicle with steering direction of vehicle without mechanical link between steering wheel and steering wheels so as to best respect a Jeantaud's design under constraint of a maximum transverse acceleration to meet.
  • the context of this earlier document is more particularly that of high speeds.
  • the object of the invention is to provide a method for controlling and controlling steering of the rear wheels on a four-wheel steering vehicle executed from a start-up stage of the vehicle to generate a setpoint of steering angle of the rear wheels.
  • the process is remarkable in that it comprises:
  • the temperature of at least one tire is estimated to be equivalent to an ambient temperature outside the vehicle.
  • the method includes a step of verifying a vehicle stopping time greater than a predetermined duration threshold so as to execute the temperature detection step if the stopping time of the vehicle is greater than the threshold of predetermined duration and to directly execute the step of applying the first control law if the stopping time of the vehicle is not greater than the predetermined duration threshold.
  • the temperature threshold is equal to a temperature value of between 3 ° C. and 6 ° C.
  • the second amplitude limitation is zero within a second speed range contained in the first range of vehicle travel speeds.
  • the second amplitude limitation is equal to the first amplitude limitation, for any speed of movement of the vehicle outside the first speed range.
  • the method comprises, following the step of applying the second control law, a step of maintaining the second control law as long as at least one pre-established condition is not satisfied to sufficiently increase the temperature of at least one tire above the temperature threshold.
  • At least one pre-established condition is considered satisfied when the vehicle has traveled a predetermined distance.
  • the method comprises, following the step of maintaining the second control law, a step of detecting a steering angle zero before, to initiate the step of applying the first control law.
  • the invention is also directed to a computer program comprising program code instructions for carrying out the above described method steps.
  • the invention is obj and a four-wheel steering vehicle comprising at least one on-board computer configured to execute the above-mentioned program.
  • the invention makes it possible in cold weather, for example below 5 ° C for the tires, to reduce the freezing of the tires so as to reduce, or even eliminate, the unpleasant effect of twisting the nose gear, or at least to bring it back at the level of that of a two-wheel steering vehicle, significantly less affected by the phenomenon.
  • FIG. 1 shows process steps according to the invention for controlling the steering of the rear wheels
  • FIG. 2 is an explanatory diagram of a device for implementing the method of FIG. 1;
  • FIG. 3 is an example of a control law to which the invention is applicable
  • the aim of the method according to the invention is to carry out a steering control of the rear wheels on a four - wheel steering vehicle executed from a step 100 of starting the vehicle.
  • the start step 100 activated at the start of the vehicle, triggers a step 101 of checking the duration during which the vehicle has stopped before starting.
  • Step 101 triggers a tire temperature detecting step 102 following step 100, preferably but not necessarily only if the vehicle has been stopped beyond a predetermined time threshold before starting. .
  • the duration threshold is predetermined experimentally or by calculation in the design and test phases of the vehicle until sufficient cooling of the tires or other components of the vehicle is achieved, to substantially reach the temperature outside the vehicle which corresponds to the ambient temperature.
  • warming up of the tires or other parts of the vehicle while taxiing before the stop is extremely variable depending on various factors such as the duration, the driving speed, the temperature tire inflation and many other known factors. Therefore, the time required to obtain sufficient cooling of the tires to substantially reach the temperature outside the vehicle, is also variable.
  • the duration chosen is that which, during tests, makes it possible to reproduce the unwanted twitching phenomenon with sufficient certainty.
  • a time duration of one hour is generally well beyond that sufficient to obtain good cooling, able to cause the jolt.
  • a dedicated time counter can be provided in an on-board computer of the vehicle executing the method.
  • Step 103 consists of applying a first control law which we now explain by relying on a device 10 for generating a steering angle setpoint or of the rear wheels of the vehicle, as illustrated in FIG. 2.
  • the device 10 comprises an input module 11 which receives a steering angle setpoint ov of the front wheels of the vehicle and an output module 12 which generates the steering angle setpoint oiar rear wheels based on the steering angle set ov of the front wheels.
  • the steering angle setting o v of the front wheels may result from a rotation angle measurement of a steering wheel of the vehicle or a steering rack position measurement.
  • the setpoint steering angle o v of the front wheels can also be a set generated by the automation.
  • the input module 11 develops a steering angle functional setpoint af which is, for example, proportional to the angle of airset pointer C (Xav of the front wheels in a ratio AR / AV varying according to the speed v of the vehicle as shown in Figure 3.
  • the rear wheel turning ratio AR / AV of the front wheels is generally zero for speeds ranging from zero to a relatively low speed value VI, for example of the order of 2 km / h.
  • a deflection of the front wheels causes no steering of the rear wheels for a zero speed of the vehicle, even for speeds below 2 km / h.
  • the steering ratio AR / AV is for example equal to -0.3 to increase gradually, that is to say decrease in absolute value, to zero for a speed value V5 of the order of 60 km / h, knowing that the value of V5 can vary from one type of vehicle to another or a selected driving mode to another.
  • the steering ratio AR / AV becomes positive and continues to increase progressively as a function of the speed without, however, exceeding a value of, for example, 0.2.
  • the rear wheels turn in the same direction as the front wheels so as to prevent the rear portion of the vehicle to drive out of a turn approached high speed.
  • the AF functional instruction is not directly applicable to the rear steered wheels for a variety of reasons, among which there may be mentioned a physical limitation of the steering actuators of the rear wheels, stability constraints of the vehicle or others.
  • the output module 12 generates the steering angle setpoint a ar of the rear wheels based on the steering angle setpoint a front wheel av by limiting the value af as explained now with reference to Figure 4.
  • the graph of FIG. 4 also shows in abscissa values in km / h of speed v of the vehicle, but differently on the ordinate of the values in angular degrees of limitation of amplitude LIM (a ar ) of the steering angle set age a a r rear wheels.
  • the dashed curve 1 gives zero limiting values of the steering angle setpoint a ar of the rear wheels, inside. speed ranges between zero and VI and for the speed value V5 which corresponds to the change of sign of the steering angle a ar of the rear wheels, of opposite sign to that of the front wheels for low speeds and of the same sign for high speeds.
  • the limitation is of maximum amplitude in absolute value, here at substantially 3.5 ° opposite to the steering angle of the front wheels.
  • the limitation gradually increases in absolute value, from 0 ° to substantially 3.5 °.
  • the amplitude limitation gradually decreases in absolute value, from 3.5 ° to 0 °.
  • the limitation LIM (aar) increases progressively in the same direction as the steering angle of the front wheels, until it saturates at approximately 1 ° well before reaching a speed of 200 km / h.
  • the output module 12 For the same speed V4 of the order of 20 km / h, by applying the limitation of the curve 1 to the steering angle functional setpoint af, the output module 12 generates a steering angle setpoint a rear wheel angle equal to -1.25 ° for a steering angle setpoint ov of + 5 °, and equal to -3.5 ° for a setpoint angle of braking angle C (Xav + 20 °), which gives a value of a ar in an acceptable pattern It will of course be understood that conversely, at the same speed of 20 km / h, the output module 12 generates a steering angle setpoint a ar of the rear wheels equal to + 1 , 25 ° for a steering angle setpoint at av of -5 °, and equal to + 3.5 ° for a steering angle setpoint at av of -20 °.
  • the law of evolution of the functional specification af steering angle, affecting the proportionality coefficient F / R of Figure 3 the steering angle set has av front wheels is only given as non-limiting example.
  • the invention is applicable to any other evolution law such as, for example, a law of polynomial evolution of the steering angle functional setpoint af, or any other evolution law taking as input the steering angle setpoint ov of the front wheels.
  • the invention is still applicable to a steering angle af functional specification no direct connection with the steering angle set has av of the front wheels, for example in the case of a self-driving vehicle for which higher level optimization algorithms directly generate a steering angle function set af rear wheels. In such a case, the input module 11 of the device 10 is useless, the steering angle functional setpoint af further developed directly attacking the output module 12
  • the invention focuses on the amplitude limitation that we detail now.
  • Step 102 is to detect whether the temperature of at least one tire is below a temperature threshold.
  • a tire temperature could be measured by means of a sensor disposed against, on one or more wheels.
  • the tire temperature then measured in real time at each instant, would make it possible to trigger step 102 or not without having to check the stopping time preceding start-up, but the execution performance of the process thus obtained does not necessarily justify the additional cost generated by the installation of these sensors.
  • the temperature of at least one tire estimated to be equivalent to the temperature outside the vehicle saves the cost of the sensors, their assembly and the processing of their signals.
  • the temperature outside the vehicle is generally available on the on-board network for other purposes, for example for display on the dashboard. This estimate is sufficient for an all-to-one execution is acceptable, knowing that the temperature of a tire is substantially equivalent to the ambient temperature, as long as the vehicle has not traveled a sufficient distance to cause appreciable heating.
  • the temperature threshold is optimal, the one below which the tires do not have sufficient flexibility to absorb the shifts of wheels on very short turning radii, in other words for high steering angles on the front wheels while the steering, also high, the rear wheels comes to disrupt the respect of the purity of Jeantaud. It will be understood that the temperature threshold depends not only on the type of tire but also on its age, its state of inflation or the pavement of the roadway. The optimum temperature threshold may therefore vary from one vehicle to another. We could consider a self-learning mechanism that would set a new value of the temperature threshold as soon as chatter occurs on the front wheels so as to avoid a reappearance of the phenomenon.
  • a threshold equal to a temperature of 4 ° C. in a tolerance range of plus or minus two degrees Celsius, for example with a value of 5 ° C. makes it possible to give an acceptable level of satisfaction.
  • the optimal threshold is 1 ° C
  • no unnecessary execution of four-wheel drive implementation clamping steps will take place for temperatures above 5 ° C, thus leaving the user fully benefit from its four-wheel steering for temperatures above the threshold as soon as possible. the first meters of rolling.
  • the method consists of the step 103 of applying the first control law which is the normal control law of the rear steered wheels for the driving mode selected by the driver or the user of the vehicle in the case of a self - driving vehicle, for example from a normal, economic or even sport or comfort mode.
  • the first control law which is the normal control law of the rear steered wheels for the driving mode selected by the driver or the user of the vehicle in the case of a self - driving vehicle, for example from a normal, economic or even sport or comfort mode.
  • the method consists in applying a second control law possibly based on, but in any case different from the first control law.
  • This second control law includes a second limitation in amplitude of the steering setpoint of the rear wheels which is lower in absolute value than the first limitation of the first control law, within the first range of speeds its VI, V4 moving the vehicle as shown in Figure 4.
  • Different ways can be used to position the second limitation to a lower value in absolute value than that of the first limitation, for example to a percentage of that of the first limitation over a range of speeds VI to V3 where V3 is a speed lower than V4.
  • V3 is a speed lower than V4.
  • the speed V3 could be between 1 5 and 1 8 km / h depending on the value of the percentage so as to crawl the second limitation between its value at speed V3 and its value at the speed V4 from which the second limitation becomes equal to the first limitation.
  • the second limitation could also be implemented equal to the first limitation for the velocities below the velocity e VI and then crawled from zero to the value of the first limitation over the range of its velocities between VI and V3 and then equal to the first limitation for speeds faster than speed V3.
  • the second limitation 3 in phantom in FIG. 4 is equal to a percentage of the first limitation 1 over a range of speeds from V3 to V4 and then constant beyond V4 to rejoin the first limitation. 1 for a value of speed beyond which, the limitation 3 merges with the limitation 1.
  • the second limitation 2 of steering of the rear wheels is zero within the range of speeds between V I and V3 contained in the range of its V I to V4 vehicle travel.
  • a first speed range between a speed of 2 km / h and a speed of 20 km / h
  • a second speed range between a speed of 2 km / h and a speed of V3 of 15 km / h. km / h is contained in the first speed range.
  • the second limitation 2 of the steering position of the rear wheels is then equal to the first limitation 1 of turning of the rear wheels steering of the front wheels, for any speed v of movement of the vehicle outside the first speed range VI, V4.
  • the second steering limitation 2 is then ramped from zero to the value of the first at the speed V4 to avoid a sudden change in the second limitation 2 before reaching the speed V4.
  • the zeroing of the second limitation 2 for vehicle velocities less than or equal to V3, for example but not necessarily of the order of 1 5 km / h, allows a particularly simple implementation of the method. It consists for example simply to deactivate the four-wheel steering mode for vehicle speeds below V3, activating only the steering of the two front steering wheels.
  • a first alternative embodiment could be to return to step 102 to again detect the temperature of the tires so as to restart in step 103 or in step 104 depending on the value of detected temperature.
  • This first alternative requires at least one temperature sensor on the wheel because in rolling the outside temperature is no longer representative of the temperature of the tires.
  • a step 105 consists in maintaining the second control law as long as at least one pre-established condition is not satisfied to sufficiently increase the temperature of at least one tire beyond the threshold .
  • the pre-established condition could relate to a sufficient period of vehicle travel to increase the temperature of the tires beyond the threshold.
  • the pre-established condition relates to a distance of movement of the vehicle which is sufficient to cause heating of the tires, capable of increasing their temperature beyond the temperature threshold.
  • the distance is predetermined during the test phase of a prototype vehicle so as to satisfy the known terms of use of the vehicle. It was found that the adverse effect largely disappears after 100 m of rolling. The pre-established condition is then considered satisfied when the vehicle has traveled the predetermined distance.
  • step 106 for detecting a flying angle zero crossing makes it possible to trigger the step 103 of applying the first control law when it is no longer necessary to apply the second law of command.
  • a computer program comprising program code instructions for executing the steps of the method described above, when the program is executed on a computer.
  • the four-wheel steering vehicle then comprises one or more embedded computers configured to perform the planned program.

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Abstract

Le procédé de contrôle-commande de braquage des roues arrière sur un véhicule à quatre roues directrices est exécuté à partir d'une étape (100) de démarrage du véhicule pour générer une consigne d'angle de braquage (αar ) des roues arrière. Le procédé comprend : - une étape (102) de détection de température d'au moins un pneu inférieure à un seuil de température; - une étape (103) d'application d'une première loi de commande, déclenchée lorsque la température n'est pas détectée inférieure au seuil de température, comportant une première limitation en amplitude de ladite consigne d'angle de braquage (αar) des roues arrière; - une étape (104) d'application d'une deuxième loi de commande, déclenchée lorsque la température est détectée inférieure au seuil de température, comportant une deuxième limitation en amplitude de ladite consigne d'angle de braquage (αar) des roues arrière inférieure en valeur absolue à ladite première limitation à l'intérieur d'une première plage de vitesses (V1, V4) de déplacement du véhicule.

Description

Procédé de contrôle-commande de braquage des roues arrière d'un véhicule.
La présente invention concerne un procédé de contrôle- commande de braquage des roues arrière d ' un véhicule à quatre roues directrices .
Sur un véhicule à quatre roues directrices, à basse vites se, les roues arrière braquent à l'invers e des roues avant. Cela a comme conséquence que le véhicule tourne comme s'il avait un empattement apparent plus petit que dans le cas où les roues arrière ne braquent pas . En conséquence, l'épure de direction avant, par exemple commune avec celle des véhicules deux roues directrices, ne différencie alors pas as sez les braquages de la roue intérieure au virage qui braque plus et de la roue extérieure qui braque moins .
Le document FR2883828 divulgue un véhicule à quatre roues directrices avec commande de direction de véhicule sans liais on mécanique entre volant et roues directrices de façon à respecter au mieux une épure de Jeantaud sous contrainte d ' une accélération transversale maximale à respecter. Le contexte de ce document antérieur est plus particulièrement celui des vitesses élevées .
Un autre problème s e pose dans un contexte de bas se vites se lorsqu' on exécute une manœuvre qui nécessite un rayon de braquage le plus court possible comme c ' est le cas par exemple pour sortir d' un emplacement de parking ou pour faire demi-tour.
Même s i on accepte de différencier les trains avant de véhicules à deux roues directrices et les trains avant de véhicules à quatre roues directrices, on peut avoir des difficultés à différentier plus les braquages des roues intérieures et extérieures au virage. Le véhicule est alors en s ituation de sous Jeantaud notable, en d ' autres termes de différentiation trop faible des braquages . Ceci a pour conséquence de produire du ripage des roues avant lors des braquages à très basse vitesse. Généralement, ce phénomène n'est pas gênant, dans la mesure où la très faible distance parcourue à angle de braquage élevé n'a pas d'effet sur l'usure des pneus .
En revanche, à froid, on peut rencontrer des phénomènes d'instabilité entre le pneu et le sol, qui peuvent donner une impres sion de tressautement non dangereux mais désagréable au niveau du train avant. Ce phénomène dépend des pneus , il peut notamment apparaître en hiver lors de périodes de froid avec pour effet gênant d ' être source d ' inquiétude pour les utilis ateurs du véhicule.
Pour remédier aux inconvénients ci-dessus énoncés, l ' invention a pour obj et un procédé de contrôle-commande de braquage des roues arrière sur un véhicule à quatre roues directrices exécuté à partir d' une étape de démarrage du véhicule pour générer une consigne d ' angle de braquage des roues arrière. Le procédé est remarquable en ce qu ' il comprend :
- une étape de détection de température d' au moins un pneu inférieure à un seuil de température ;
- une étape d ' application d 'une première loi de commande, déclenchée lorsque la température n' est pas détectée inférieure au seuil de température, la première loi de commande comportant une première limitation en amplitude de la consigne d ' angle de braquage des roues arrière ;
- une étape d' application d' une deuxième loi de commande, déclenchée lorsque la température est détectée inférieure au s euil de température, la deuxième loi de commande comportant une deuxième limitation en amplitude de la cons igne d' angle de braquage des roues arrière qui est inférieure en valeur absolue à la première limitation à l'intérieur d'une première plage de vitesses de déplacement du véhicule.
Particulièrement, la température d'au moins un pneu est estimée équivalente à une température ambiante extérieure au véhicule.
Particulièrement aussi, le procédé comprend une étape de vérification d'une durée d'arrêt du véhicule supérieure à un seuil de durée prédéterminée de façon à exécuter l'étape de détection de température si la durée d'arrêt du véhicule est supérieure au seuil de durée prédéterminée et à exécuter directement l'étape d'application de la première loi de commande si la durée d'arrêt du véhicule n'est pas supérieure au seuil de durée prédéterminée.
Particulièrement encore, le seuil de température est égal à une valeur de température comprise entre 3°C et 6°C.
Avantageusement, la deuxième limitation en amplitude est nulle à l'intérieur d'une deuxième plage de vitesses contenue dans la première plage de vitesses de déplacement du véhicule.
De préférence, la deuxième limitation en amplitude est égale à la première limitation en amplitude, pour toute vitesse de déplacement du véhicule en dehors de la première plage de vitesses.
Plus particulièrement, le procédé comprend à la suite de l'étape d'application de la deuxième loi de commande, une étape de maintien de la deuxième loi de commande tant qu'au moins une condition préétablie n'est pas satisfaite pour augmenter suffisamment la température d'au moins un pneu au-delà du seuil de température.
Notamment, au moins une condition préétablie est considérée satisfaite lorsque le véhicule a parcouru une distance prédéterminée.
Notamment aussi, le procédé comprend à la suite de l'étape de maintien de la deuxième loi de commande, une étape de détection d'un passage à zéro d' angle de braquage avant, pour déclencher l ' étape d ' application de la première loi de commande.
L' invention a auss i pour obj et un programme d' ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l ' exécution des étapes de procédé ci-dessus décrites .
L' invention a notamment pour obj et un véhicule à quatre roues directrices comprenant au moins un calculateur embarqué configuré pour exécuter le programme ci-dessus énoncé.
Ainsi l'invention permet par temps froid, par exemple en dessous de 5°C aux pneus, de réduire un figeage des pneus de manière à réduire, voire à éliminer l'effet désagréable de tressautement du train avant, ou au moins de le ramener au niveau de celui d'un véhicule deux roues directrices, nettement moins affecté par le phénomène.
D ' autres caractéristiques et avantages de l ' invention seront mieux compris à la lecture de la description d 'un mode de réalisation nullement limitatif, et illustré par les des sins annexés, sur lesquels :
- la figure 1 montre des étapes de procédé conforme à l ' invention pour piloter le braquage des roues arrière ;
- la figure 2 est un schéma explicatif de dispositif pour mettre en œuvre le procédé de la figure 1 ;
- la figure 3 est un exemple de loi de commande à laquelle l ' invention est applicable ;
- la figure 4 montre différentes limitations applicables au sens de l ' invention.
Le procédé conforme à l ' invention a pour but d' effectuer un contrôle-commande de braquage des roues arrière sur un véhicule à quatre roues directrices exécuté à partir d ' une étape 100 de démarrage du véhicule. L'étape 100 de démarrage, activée au démarrage du véhicule, déclenche une étape 101 de vérification de la durée au cours de laquelle le véhicule est resté à l'arrêt avant le démarrage. L'étape 101 permet de déclencher une étape 102 de détection de température de pneus à la suite de l'étape 100, de préférence mais non nécessairement uniquement si le véhicule est resté arrêté au-delà d'un seuil de durée prédéterminée avant de démarrer. Le seuil de durée est prédéterminé expérimentalement ou par calcul dans les phases de conception et d'essai du véhicule jusqu'à obtenir un refroidissement suffisant des pneus ou d'autres organes du véhicule, pour atteindre sensiblement la température extérieure au véhicule qui correspond à la température ambiante. Considérant l'arrêt à l'issue duquel on redémarre le véhicule, réchauffement des pneus ou d'autres organes du véhicule en roulage précédant l'arrêt est extrêmement variable en fonction de différents facteurs tels que la durée, la vitesse de roulage, la température extérieure, le gonflage des pneus et bien d'autres facteurs connus encore. Par conséquent, le temps nécessaire à obtenir un refroidissement suffisant des pneus pour atteindre sensiblement la température extérieure au véhicule, est lui aussi variable. La durée retenue est celle qui, au cours d'essais, permet de reproduire le phénomène de tressautement indésiré avec suffisamment de certitude. Une durée temporelle d'une heure est généralement bien au-delà de celle suffisant pour obtenir un bon refroidissement, apte à provoquer le tressautement. On peut prévoir un compteur temporel dédié dans un calculateur embarqué du véhicule qui exécute le procédé. On peut aussi utiliser une information déjà disponible qui est celle du temps au cours duquel resserrer le frein de parking de façon à tenir compte du refroidissement des disques. Ce temps qui tient compte du refroidissement des disques, généralement d'un quart d'heure, devrait convenir au refroidissement des pneus. Si la durée d'arrêt précédant le démarrage du véhicule, est inférieure au seuil de durée prédéterminée, par exemple mais non nécessairement après un arrêt redémarrage automatique (stop & start), une étape 103 est directement exécutée.
L'étape 103 consiste à appliquer une première loi de commande que nous expliquons maintenant en nous appuyant sur un dispositif 10 de génération d'une consigne d'angle de braquage o r des roues arrière du véhicule, tel qu'il est illustré sur la figure 2.
A titre purement illustratif et non limitatif, le dispositif 10 comporte un module d'entrée 11 qui reçoit une consigne d'angle de braquage o v des roues avant du véhicule et un module de sortie 12 qui génère la consigne d'angle de braquage oiar des roues arrière basée sur la consigne d'angle de braquage o v des roues avant.
La consigne d'angle de braquage o v des roues avant, peut résulter d'une mesure d'angle de rotation d'un volant de conduite du véhicule ou d'une mesure de position de crémaillère de direction. Dans un véhicule à conduite autonome, c'est-à-dire un véhicule conduit par un automatisme sans intervention humaine, la consigne d'angle de braquage o v des roues avant, peut aussi être une consigne générée par l'automatisme.
Le module d'entrée 11 élabore une consigne fonctionnelle d'angle de braquage af qui est par exemple proportionnelle à la consigne d'angle de braqu âgC (Xav des roues avant dans un rapport AR/AV variant en fonction de la vitesse v du véhicule, comme illustré par la figure 3.
Le rapport AR/AV de braquage des roues arrière sur braquage des roues avant est généralement nul pour des vitesses variant de zéro à une valeur VI relativement faible de vitesse, par exemple de l'ordre de 2 km/h. En d'autres termes, un braquage des roues avant ne provoque aucun braquage des roues arrière pour une vitesse nulle du véhicule, voire pour des vitesses inférieures à 2 km/h. A une vitesse V2 de l'ordre de 4 km/h, le rapport de braquage AR/AV est par exemple égal à -0,3 pour croître progressivement, c'est-à-dire diminuer en valeur absolue, jusqu'à zéro pour une valeur de vitesse V5 de l'ordre de 60 km/h, sachant que la valeur de V5 peut varier d'un type de véhicule à l'autre ou d'un mode de conduite sélectionné à l'autre. Il est recommandé de ramper la valeur du rapport de braquage AR/AV sur une plage de vitesses comprises entre les valeurs de vitesses VI et V2 comme le montre la figure 2. En d'autres termes, en deçà de par exemple 60 km/h, les roues arrières braquent à contre sens des roues avant de manière à faciliter une réduction du rayon de courbure de la trajectoire du véhicule, particulièrement utile pour prendre des virages serrés permis à faibles vitesses.
Au-delà de la vitesse V5 le rapport de braquage AR/AV devient positif et continue à croître progressivement en fonction de la vitesse sans dépasser toutefois une valeur de par exemple 0,2. En d'autres termes, au-delà de par exemple 60 km/h, les roues arrière braquent dans le même sens que les roues avant de manière à éviter à la partie arrière du véhicule de chasser vers l'extérieur d'un virage abordé à grande vitesse.
Dans le cadre du procédé selon l'invention, nous nous intéressons plus particulièrement à la valeur négative du rapport de braquage AR/AV à l'intérieur d'une première plage de vitesses de déplacement du véhicule, comprises entre la vitesse VI et une vitesse V4 de valeur nettement inférieure à celle de la vitesse V5, par exemple une vitesse V4 de valeur sensiblement égale à 15 km/h.
Ainsi, le module d'entrée 11, multipliant la consigne d'angle de braquage o v des roues avant par le rapport AR/AV, donne à la consigne fonctionnelle d'angle de braquage af, une valeur nulle pour une vitesse du véhicule comprise dans une plage allant de zéro à VI, une valeur d'amplitude maximale et de signe opposé à celui de la consigne d'angle de braquage aav des roues avant pour une vitesse du véhicule égale à V2, l'amplitude diminuant en valeur absolue pour une vitesse du véhicule comprise dans une plage allant de V2 à V5, vitesse V5 à laquelle l'amplitude est nulle, l'amplitude augmentant ensuite avec la vitesse au- delà de V5 pour sensiblement saturer ici à af = 0,2 -aav bien avant d'atteindre 200 km/h.
Cependant, la consigne fonctionnelle af n'est pas directement applicable aux roues directrices arrière pour de multiples raisons parmi lesquelles on peut citer une limitation physique des actionneurs de braquage des roues arrières, des contraintes de stabilité du véhicule ou autres.
Par exemple en se reportant à la figure 3, pour une même vitesse V4 de l'ordre de 20 km/h, une consigne d'angle de braqu âgC (Xav de 5° donnerait une valeur de af = -0,25-5 = -1,25° tout à fait acceptable. Cependant, une consigne d'angle de braquage aav de 20° donnerait une valeur de af = -0,25-20 = 5° hors épure acceptable.
Le module de sortie 12 génère la consigne d'angle de braquage aar des roues arrière basée sur la consigne d'angle de braquage aav des roues avant en limitant la valeur de af comme expliqué maintenant en référence à la figure 4.
Comparativement au graphe de la figure 3, le graphe de la figure 4 porte aussi en abscisses des valeurs en km/h de vitesse v du véhicule, mais différemment en ordonnées des valeurs en degrés angulaires de limitation d'amplitude LIM(aar) de la consigne d'angle de braqu âge aar des roues arrière.
La courbe 1 en pointillés, donne des valeurs de limitation à zéro de la consigne d'angle de braquage aar des roues arrière, à l'intérieur des plages de vitesse comprises entre zéro et VI et pour la valeur de vitesse V5 qui correspond au changement de signe de l'angle de braquage aar des roues arrière, de signe opposé à celui des roues avant pour les faibles vitesses et de même signe pour les fortes vitesses.
Sur la plage de vitesses [V2, V4], la limitation est d'amplitude maximale en valeur absolue, ici à sensiblement 3,5° de sens opposé à l'angle de braquage des roues avant. Sur la plage de vitesses [VI, V2], la limitation augmente progressivement en valeur absolue, de 0° à sensiblement 3,5°. Sur une plage de vitesses au-delà de V4 jusqu'à V5, la limitation d'amplitude diminue progressivement en valeur absolue, de 3,5° à 0°. Pour des vitesses du véhicules supérieures à V5, la limitation LIM(aar) augmente progressivement dans le même sens que l'angle de braquage des roues avant, jusqu'à saturer à sensiblement 1° bien avant d'atteindre une vitesse de 200 km/h.
Ainsi, pour une même vitesse V4 de l'ordre de 20 km/h, en appliquant la limitation de la courbe 1 à la consigne fonctionnelle d'angle de braquage af, le module de sortie 12 génère une consigne d'angle de braquage aar des roues arrière égale à -1,25° pour une consigne d'angle de braquage o v de +5°, et égale à -3,5° pour une consigne d'angle de braqu âgC (Xav de +20°, ce qui donne une valeur de aar dans une épure acceptable. On comprendra bien entendu que réciproquement, à la même vitesse de20 km/h, le module de sortie 12 génère une consigne d'angle de braquage aar des roues arrière égale à + 1,25° pour une consigne d'angle de braquage aav de -5°, et égale à +3,5° pour une consigne d'angle de braquage aav de -20°.
La loi d'évolution de la consigne fonctionnelle d'angle de braquage af, affectant le coefficient de proportionnalité AV/AR de la figure 3 à la consigne d'angle de braquage aav des roues avant, n'est donnée qu'à titre d'exemple non limitatif. L'invention est applicable à toute autre loi d'évolution comme par exemple une loi d'évolution polynomiale de la consigne fonctionnelle d'angle de braquage af, ou toute autre loi d'évolution prenant en entrée la consigne d'angle de braquage o v des roues avant. Bien au-delà, l'invention reste applicable à une consigne fonctionnelle d'angle de braquage af sans lien direct avec la consigne d'angle de braquage aav des roues avant, par exemple dans le cas d'un véhicule à conduite autonome pour lequel des algorithmes d'optimisation de niveau supérieur génèrent directement une consigne fonctionnelle d'angle de braquage af des roues arrière. Dans un tel cas, le module 11 d'entrée du dispositif 10 est inutile, la consigne fonctionnelle d'angle de braquage af élaborée par ailleurs attaquant directement le module de sortie 12
L'invention porte essentiellement sur la limitation d'amplitude que nous détaillons maintenant.
L'étape 102 consiste à détecter si la température d'au moins un pneu est inférieure à un seuil de température.
Une température de pneu pourrait être mesurée au moyen d'un capteur disposé contre, sur une ou plusieurs roues. La température de pneu, alors mesurée en temps réel à chaque instant, permettrait de déclencher ou non l'étape 102 sans avoir à contrôler la durée d'arrêt précédant le démarrage mais la performance d'exécution du procédé ainsi obtenue, ne justifie pas nécessairement le surcoût généré par la mise en place de ces capteurs.
La température d'au moins un pneu estimée équivalente à la température extérieure au véhicule, permet d'économiser le coût des capteurs, de leur montage et du traitement de leurs signaux. La température extérieure au véhicule est généralement disponible sur le réseau embarqué pour d'autres usages, par exemple pour affichage sur le tableau de bord. Cette estimation est suffisante à une exécution tout-à- fait acceptable du procédé, sachant que la température d'un pneu est sensiblement équivalente à la température ambiante, tant que le véhicule n'a pas parcouru une distance suffisante pour en provoquer un échauffement appréciable.
Le seuil de température est de manière optimale, celui en deçà duquel les pneus ne présentent pas une souplesse suffisante pour absorber les ripages de roues sur des rayons de braquage très courts, en d'autres termes pour des angles de braquage élevés sur les roues avant alors que le braquage, lui aussi élevé, des roues arrière vient en perturber le respect de l'épure de Jeantaud. On comprendra que le seuil de température dépend non seulement du type de pneus mais aussi de son âge, de son état de gonflage ou du revêtement de la chaussée. Le seuil de température optimale peut donc varier d'un véhicule à l'autre. On pourrait envisager un mécanisme d'auto apprentissage qui fixerait une nouvelle valeur du seuil de température dès apparition de broutage sur les roues avant de façon à éviter une réapparition du phénomène.
Un seuil égal à une température de 4°C dans une plage de tolérance de plus ou moins deux degrés Celsius, par exemple avec une valeur de 5°C, permet de donner un niveau de satisfaction acceptable. Ainsi, même si le seuil optimal est de 1°C, l'exécution des étapes qui suivent, comme nous allons le voir à présent, bien qu'inutiles dans la plage de températures comprises entre 1°C et 5°C, ne causeront pas grand préjudice mais assurerons bien un amoindrissement du phénomène pour les températures inférieures à 1°C. Par ailleurs aucune exécution inutile d'étapes de bridage de mise en œuvre des quatre roues directrices n'aura lieu pour des températures supérieures à 5°C, laissant ainsi l'utilisateur profiter pleinement de ses quatre roues directrices pour des températures supérieures au seuil dès les premiers mètres de roulage. Lorsqu' en étape 102 , la température n' est pas détectée inférieure au seuil, le procédé consiste en étape 103 à appliquer la première loi de commande qui est la loi de commande normale des roues directrices arrière pour le mode de conduite s électionné par le conducteur ou l ' utilisateur du véhicule dans le cas d' un véhicule autonome, par exemple parmi un mode normal, économique voire sport ou confort.
Dans une étape 104 déclenchée lorsque la température est détectée inférieure au seuil en étape 102, le procédé consiste à appliquer une deuxième loi de commande éventuellement basée sur, mais en tout état de cause différente de la première loi de commande.
Cette deuxième loi de commande comporte une deuxième limitation en amplitude de la consigne de braquage des roues arrière qui est inférieur en valeur absolue à la première limitation de la première loi de commande, à l ' intérieur de la première plage de vites ses V I , V4 de déplacement du véhicule comme illustré par la figure 4.
Différentes manières peuvent être utilisées pour positionner la deuxième limitation à une valeur inférieure en valeur absolue à celle de la première limitation comme par exemple à un pourcentage de celle de la première limitation sur une plage de vitesses V I à V3 où V3 est une vitesse inférieure à V4. Pour une vites se V4 de l ' ordre de 20 km/h, la vitesse V3 pourrait être comprise entre 1 5 et 1 8 km/h selon la valeur du pourcentage de manière à ramper la deuxième limitation entre sa valeur à la vitess e V3 et sa valeur à la vites se V4 à partir de laquelle la deuxième limitation devient égale à la première limitation.
La deuxième limitation pourrait aussi être s implement égale à la première limitation pour les vitess es inférieures à la vitess e V I puis rampée de zéro à la valeur de la première limitation sur la plage de vites ses comprises entre V I et V3 pour être ensuite égale à la première limitation pour les vites ses supérieures à la vitesse V3. De nombreus es méthodes s ont possibles . Par exemple la deuxième limitation 3 en traits mixtes sur la figure 4, est égale à un pourcentage de la première limitation 1 sur une plage de vites ses de V3 à V4 puis constante au-delà de V4 j usqu' à rej oindre la première limitation 1 pour une valeur de vites se au-delà de laquelle, la limitation 3 s e confond avec la limitation 1 .
De manière particulièrement avantageuse, la deuxième limitation 2 de braquage des roues arrière est nulle à l ' intérieur de la plage de vitesses comprises entre V I et V3 contenue dans la plage de vites ses V I à V4 de déplacement du véhicule. Considérant par exemple une première plage de vitesses comprises entre une vitess e V I de 2km/h et une vites se V4 de 20 km/h, une deuxième plage de vitesses comprises entre une vitesse V I de 2km/h et une vites se V3 de 15 km/h est contenue dans la première plage de vitesses . La deuxième limitation 2 de la cons igne de braquage des roues arrière est ensuite égale à la première limitation 1 de braquage des roues arrière sur braquage des roues avant, pour toute vitesse v de déplacement du véhicule en dehors de la première plage de vitesses V I , V4. La deuxième limitation 2 de braquage est alors rampée de zéro jusqu' à la valeur de la première à la vites se V4 pour éviter une modification brutale de la deuxième limitation 2 avant d' atteindre la vitesse V4.
La mis e à zéro de la deuxième limitation 2 pour les vitess es du véhicule inférieures ou égales à V3 , par exemple mais non nécessairement de l ' ordre de 1 5 km/h, permet une mise en œuvre particulièrement simple du procédé. Elle consiste par exemple simplement à dés activer le mode à quatre roues directrices pour des vitesses du véhicule inférieures à V3 , en activant uniquement le braquage des deux roues directrices avant. A la suite de l'étape 104, une première alternative de réalisation pourrait consister à revenir dans l'étape 102 pour détecter à nouveau la température des pneus de façon à repartir dans l'étape 103 ou dans l'étape 104 selon la valeur de température détectée. Cette première alternative nécessite au moins un capteur de température sur la roue car en roulage la température extérieure n'est plus représentative de la température des pneus.
Selon une seconde alternative de réalisation qui est préférée, une étape 105 consiste à maintenir la deuxième loi de commande tant qu'au moins une condition préétablie n'est pas satisfaite pour augmenter suffisamment la température d'au moins un pneu au-delà du seuil.
La condition préétablie pourrait porter sur une durée de roulage du véhicule suffisante pour augmenter la température des pneus au-delà du seuil.
Préférentiellement, la condition préétablie porte sur une distance de déplacement du véhicule qui est suffisante pour provoquer un échauffement des pneus, propre à augmenter leur température au-delà du seuil de températures. La distance est prédéterminée en phase d'essai d'un véhicule prototype de manière à satisfaire les modalités d'usage connues du véhicule. On a constaté que l'effet indésirable disparait grandement après 100 m de roulage. La condition préétablie est alors considérée satisfaite lorsque le véhicule a parcouru la distance prédéterminée.
En conditionnant le retour de l'étape 104 à l'étape 103 pour appliquer la première loi de commande, à un passage à zéro de l'angle du volant de direction, en d'autres termes à un braquage nul du véhicule, on s'assure d'éviter un changement brutal de loi de commande alors que le véhicule est en manœuvre de braquage. A la suite de l'étape 105, une étape 106 de détection d'un passage à zéro d'angle volant, permet de déclencher l'étape 103 d'application de la première loi de commande lorsqu'il n'est plus nécessaire d'appliquer la deuxième loi de commande.
De façon à bénéficier du procédé en temps réel en cours d'utilisation du véhicule, on prévoit un programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes du procédé ci-dessus décrit, lorsque le programme est exécuté sur un ordinateur.
Le véhicule à quatre roues directrices comprend alors un ou plusieurs calculateurs embarqués configurés pour exécuter le programme prévu.

Claims

REVENDICATIONS
1- Procédé de contrôle-commande de braquage des roues arrière sur un véhicule à quatre roues directrices exécuté à partir d'une étape (100) de démarrage du véhicule pour générer une consigne d'angle de braquage (o r) des roues arrière, caractérisé en ce qu'il comprend :
- une étape (102) de détection de température d'au moins un pneu inférieure à un seuil de température ;
- une étape (103) d'application d'une première loi de commande, déclenchée lorsque la température n'est pas détectée inférieure au seuil de température, comportant une première limitation (1) en amplitude de ladite consigne d'angle de braquage (oiar) des roues arrière ;
- une étape (104) d'application d'une deuxième loi de commande, déclenchée lorsque la température est détectée inférieure au seuil de température, comportant une deuxième limitation (2, 3) en amplitude de ladite consigne d'angle de braquage (our) des roues arrière inférieure en valeur absolue à ladite première limitation à l'intérieur d'une première plage de vitesses (VI, V4) de déplacement du véhicule. 2- Procédé de contrôle-commande de braquage des roues arrière selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite température d'au moins un pneu est estimée équivalente à une température ambiante extérieure au véhicule. 3- Procédé de contrôle-commande de braquage des roues arrière selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend une étape (101) de vérification d'une durée d'arrêt du véhicule supérieure à un seuil de durée prédéterminée de façon à exécuter l'étape (102) de détection de température si la durée d'arrêt du véhicule est supérieure au seuil de durée prédéterminée et à exécuter directement l'étape (103) d'application de la première loi de commande si la durée d'arrêt du véhicule n'est pas supérieure au seuil de durée prédéterminée. 4- Procédé de contrôle-commande de braquage des roues arrière selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit seuil de température est égal à une valeur de température comprise entre 3°C et 6°C. 5- Procédé de contrôle-commande de braquage des roues arrière selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite deuxième limitation (2) en amplitude est nulle à l'intérieur d'une deuxième plage de vitesses (VI, V3) contenue dans ladite première plage de vitesses (VI, V4) de déplacement du véhicule.
6- Procédé de contrôle-commande de braquage des roues arrière selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite deuxième limitation (2) en amplitude est égale à la première limitation (1) en amplitude, pour toute vitesse (v) de déplacement du véhicule en dehors de ladite première plage de vitesses (VI, V4).
7- Procédé de contrôle-commande de braquage des roues arrière selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend à la suite de l'étape (104) d'application de la deuxième loi de commande, une étape (105) de maintien de la deuxième loi de commande tant qu'au moins une condition préétablie n'est pas satisfaite pour augmenter suffisamment ladite température d'au moins un pneu ou d'un autre organe du véhicule, au-delà du seuil de température. 8- Procédé de contrôle-commande de braquage des roues arrière selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'au moins une condition préétablie est considérée satisfaite lorsque le véhicule a parcouru une distance prédéterminée.
9- Procédé de contrôle-commande de braquage des roues arrière selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce qu'il comprend à la suite de l'étape (105) de maintien de la deuxième loi de commande, une étape (106) de détection d'un passage à zéro d'angle de braquage avant (o v), pour déclencher l'étape (103) d'application de la première loi de commande.
10- Programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes de procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur.
11- Véhicule à quatre roues directrices comprenant au moins un calculateur embarqué configuré pour exécuter le programme selon la revendication 10.
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