FR2871889A1 - Systeme de determination de la vitesse longitudinale d'un vehicule a roues - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un système de détermination de la vitesse longitudinale d'un véhicule à roues (10) qui comprend des capteurs de vitesse de rotation pour mesurer la vitesse de rotation d'au moins deux roues (12a,12b,12c,12d) et des moyens d'estimation adaptés pour mettre en oeuvre une estimation prédéterminée de la vitesse longitudinale des au moins deux roues en fonction de leur vitesse de rotation mesurée, l'estimation déterminant de façon fiable la vitesse longitudinale d'une roue pour des conditions prédéterminées de fonctionnement satisfaisantes de celle-ci. Le système comprend en outre des moyens de détermination, pour chacune des au moins deux roues, d'un indice de qualité représentatif de conditions de fonctionnement de l'estimation et des moyens (16) de détermination de la vitesse longitudinale de la roue du véhicule en fonction des seules vitesses longitudinales estimées des au moins deux roues dont les indices de qualité associés sont représentatifs des conditions de fonctionnement satisfaisantes prédéterminées.

Description

La présente invention concerne un système de détermination de la vitesse

longitudinale d'un véhicule à roues.

La vitesse longitudinale d'un véhicule, par exemple un véhicule automobile ou un motocycle, est une donnée importante utilisée par différents organes embarqués dans le véhicule en charge de la sécurité et l ou du confort de l'utilisateur, tels que le système de freinage, le système de suspension etc. Ces organes nécessitent de connaître la vitesse longitudinale du véhicule en temps réel et de façon précise.

Il est connu des systèmes de détermination de la vitesse longitudinale d'un véhicule à roues qui déterminent la vitesse longitudinale de celuici en mettant en oeuvre le procédé consistant à : 1) mesurer la vitesse de rotation de ses roues, et 2) calculer la vitesse longitudinale comme la multiplication du rayon de roue par la moyenne des vitesses de rotation des roues mesurées.

Le procédé mis en oeuvre par de tels systèmes se fonde sur l'hypothèse que les roues ne glissent pas ou peu. Si celle-ci s'avèrent être non vérifiée, par exemple en cas d'un blocage, d'un patinage ou d'un glissement trop important d'une roue, les résultats obtenus par un tel procédé ne sont pas fiables.

La présente invention a pour but de résoudre le problème susmentionné.

A cet effet, l'invention a pour objet un système de détermination de la vitesse longitudinale d'un véhicule à roues, le système comprenant des capteurs de vitesse de rotation pour mesurer la vitesse de rotation d'au moins deux roues et des moyens d'estimation adaptés pour mettre en oeuvre une estimation prédéterminée de la vitesse longitudinale des au moins deux roues en fonction de leur vitesse de rotation mesurée, l'estimation déterminant de façon fiable la vitesse longitudinale d'une roue pour des conditions prédéterminées de fonctionnement satisfaisantes de celle-ci, caractérisé en ce qu'il comprend en outre: - des moyens de détermination, pour chacune des au moins deux roues, d'un indice de qualité représentatif de conditions de fonctionnement de l'estimation; et - des moyens de détermination de l'estimation de la vitesse longitudinale du véhicule en fonction des seules vitesses longitudinales estimées des au moins deux roues dont les indices de qualité associés sont représentatifs des conditions de fonctionnement satisfaisantes prédéterminées.

Un autre avantage de la présente invention est de proposer un système de détermination de la vitesse longitudinale du véhicule qui utilise plusieurs sources de données pour le calcul de la vitesse longitudinale du véhicule, et plus particulièrement la vitesse longitudinale d'au moins deux roues, et utilise le fait qu'il existe une redondance d'informations dans les données issues des sources pour déterminer la vitesse du véhicule. La probabilité de déterminer à chaque instant de manière satisfaisante la vitesse longitudinale du véhicule est alors maximisée. Si un problème apparaît, par exemple un dysfonctionnement du capteur associé à une roue, une non vérification d'hypothèses de l'estimation de la vitesse de celle-ci ou autres, il existe d'autres données accessibles permettant de calculer la vitesse longitudinale du véhicule.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique d'un véhicule automobile à quatre roues équipé d'un système de détermination de vitesse longitudinale selon l'invention; - la figure 2 est une vue schématique d'une unité de traitement d'informations associée à une roue et entrant dans la constitution du système de la figure 1; - la figure 3 est un organigramme du fonctionnement de l'unité de traitement d'informations de la figure 2; et - la figure 4 est un organigramme du fonctionnement du système de la figure 1.

Sur la figure 1 est représenté sous la référence générale 10 un véhicule automobile équipé de quatre roues 12a, 12b, 12c, 12d.

Chacune de ces quatre roues est équipée d'une unité propre 14a, 14b, 14c, 14d de traitement d'informations adaptée pour estimer la vitesse longitudinale de la roue et un indice de qualité de l'estimation de la vitesse longitudinale de la roue. Chaque unité 14a, 14b, 14c, 14d de traitement d'informations est raccordée à des moyens 16 centraux de détermination qui reçoivent en entrée la vitesse longitudinale estimée de chaque roue ainsi que l'indice de qualité associé. Les moyens 16 centraux de détermination sont propres à déterminer et mémoriser dans une mémoire 18 la vitesse longitudinale du véhicule automobile en fonction des entrées reçues, comme cela est expliqué plus en détail par la suite.

Comme illustré sur la figure 2, chaque unité de traitement d'informations, ici 14a, comprend un capteur 20 de vitesse de rotation de la roue, des moyens 22 d'acquisition de couple appliqué à celle-ci, et des moyens 24 d'estimation de la vitesse longitudinale de la roue propres à estimer la vitesse longitudinale de la roue en fonction de la mesure de la vitesse de rotation délivrée par le capteur de vitesse de rotation ainsi que de la valeur du couple appliqué à la roue fournie par les moyens d'acquisition de couple.

L'unité de traitement d'informations associée à une roue comprend en outre des moyens 25 de détermination d'un indice de qualité de l'estimation. Cet indice est représentatif de la qualité de l'estimation de la vitesse longitudinale de la roue mise en oeuvre par les moyens d'estimation. Ces moyens 25 de détermination de l'indice sont raccordés aux sorties du capteur 20 de vitesse de rotation, des moyens 22 d'acquisition de couple et des moyens 24 d'estimation de la vitesse longitudinale.

D'une manière générale, l'estimation de la vitesse longitudinale d'une roue se fonde sur une ou plusieurs relations sélectionnées pour déterminer une vitesse longitudinale de la roue représentative de la vitesse réelle de la roue pour des conditions de fonctionnement satisfaisantes prédéterminées de la roue.

Certaines conditions de fonctionnement non satisfaisantes pour l'estimation sont aisément identifiables et testables avec des moyens de diagnostic embarqués dans le véhicule, comme par exemple le blocage de la roue qui implique de manière sensiblement certaine une estimation erronée voire aberrante de la vitesse longitudinale de la roue. Il est alors avantageux de réaliser a priori, c'est-à-dire avant le calcul de la vitesse longitudinale de la roue, des tests prédéterminés de fonctionnement portant sur de telles conditions de fonctionnement, afin de mettre en oeuvre une stratégie alternative de détermination de la vitesse longitudinale de la roue et/ou initialiser l'estimation.

II existe par ailleurs d'autres conditions de fonctionnement de la roue non satisfaisantes pour l'estimation qui sont difficilement identifiables et/ou testables avec les moyens de diagnostic embarqués. Par exemple, lorsque l'estimation est invariante dans le temps, ses paramètres sont déterminés pour un point de fonctionnement de la roue prédéterminé, par exemple une masse du véhicule donné, un type de gonflage de la roue, etc.. . Si le point de fonctionnement réel de celle-ci s'écarte exagérément, terme dépendant de la robustesse intrinsèque de l'estimation utilisée, de celui utilisé pour déterminer les paramètres de l'estimation, l'estimation peut alors renvoyer des résultats aberrants.

II est possible de déterminer l'occurrence de ces conditions de fonctionnement difficilement identifiables et/ou testables en testant a posteriori, c'est-à-dire après le calcul de la vitesse longitudinale de la roue, les résultats renvoyés par l'estimation. Si ces derniers sont aberrants, par exemple une vitesse longitudinale de la roue supérieure à 250 kmlh, cela signifie que de telles conditions de fonctionnement se sont produites. Il est particulièrement avantageux, voire nécessaire, de mener ce type de tests car, d'une manière générale, l'estimation est un processus itératif se fondant sur des vitesses longitudinales de la roue calculées précédemment pour calculer la vitesse longitudinale courante, qui risque alors d'être erronée si l'une des vitesses longitudinales précédentes est aberrante.

D'autre part, en l'absence des conditions susmentionnées de fonctionnement de la roue impliquant une estimation aberrante de la vitesse longitudinale de la roue, c'est-à-dire en présence des conditions satisfaisantes de fonctionnement de l'estimation, il est avantageux de déterminer un indice représentatif de la qualité pour chaque valeur calculée de la vitesse longitudinale. En effet, une estimation renvoie des résultats sensiblement égaux aux valeurs réelles objets de l'estimation pour des conditions optimales de fonctionnement prédéterminées de la roue. Ces conditions de fonctionnement, 2871889 5 optimales pour l'utilisation de l'estimation, dépendent du point réel de fonctionnement de la roue, du degré et du type de modélisation de la roue et de l'estimation, des approximations faites pour déterminer les relations de l'estimation, du type de bruit sur les mesures, etc... En calculant une valeur représentative de la distance entre les conditions de fonctionnement courantes de la roue et les conditions optimales d'utilisation de l'estimation, il est alors possible de quantifier la fiabilité en la vitesse longitudinale de la roue estimée.

Les moyens 24 d'estimation se fondent sur un modèle dynamique du comportement de la roue, y compris lors du glissement de celle-ci, selon les relations: cb(t) --RRRw(t)-Vx(t) +C(t) J Vx (t) 1 Rw(t) - Vx (t) Vx(t)= R M VX (t) où t est le temps, M est la masse du quart de véhicule, J est l'inertie de la roue, R est le rayon de la roue, 13 est un paramètre prédéterminé de glissement, co est la vitesse de rotation de la roue, VX est la vitesse longitudinale de la roue, et C le couple appliqué à la roue.

Les moyens 24 d'estimation sont propres à estimer la vitesse longitudinale du véhicule en mettant en oeuvre un observateur non linéaire des variables d'état de ce modèle dynamique du type appartenant à la classe d'observateurs selon les relations: t) = _ R fl R cv(t) - Vx (t) + g14(t), ex (t), cames (t), Cmes (t))+ Cmes (t) (1) Vx( ) 1 w(t) V Vx (t) = x(t) M Q Rt) (t) + g2 4(1.), Vx (t), cames (t), Cmes (t)) (2) où w est l'estimation de la vitesse de rotation de la roue, VX est l'estimation de la vitesse longitudinale de la roue, cames est la mesure de la vitesse de rotation de la roue, Cmes est la valeur acquise du couple appliquée à la roue, et g1 et g2 sont des fonctions prédéterminées de l'observateur.

Un observateur non linéaire du type selon les équations (1) et (2) mise en oeuvre par les moyens 24 d'estimation est par exemple donné par les relations: R Rw(t) - Vx (t) (3) (t) = - J p Vx (t) + k1(mimes (t) - 6 (t)) +Cmes (t) 1 Rc (t) - Vx (t) (cornes (4) Vx(t)= +kz(t)-(t)) M Vx (t) où kl et k2 sont deux gains de réglage prédéterminés de l'observateur.

Les moyens 24 d'estimation sont avantageusement adaptés pour déterminer les estimations des vitesses de rotation et longitudinale de la roue de manière discrète en mettant en oeuvre un algorithme prédéterminé d'intégration numérique des relations de l'observateur du type Runge & Kuntta.

L'observateur mis en oeuvre par les moyens 24 d'estimation est donc adapté pour déterminer la vitesse longitudinale Vx de la roue lorsque celle-ci subit un glissement grâce notamment au terme f3 Rw(t) Vx (t) représentatif de Vx (t) l'effort longitudinal de glissement subi par la roue lors d'un glissement.

Sous certaines hypothèses d'utilisation, cet observateur converge vers la vitesse longitudinale réelle de la roue, et présente une robustesse intrinsèque vis-à-vis d'incertitudes sur les valeurs des paramètres R, J et /3 du fait de sa rétroaction interne, comme cela est connu en soi.

L'utilisation du couple appliqué à la roue n'étant pas une condition nécessaire pour cette convergence, un autre mode de réalisation des moyens d'estimation consiste en des moyens d'estimation adaptés pour déterminer la vitesse longitudinale estimée Vx de la roue en mettant en oeuvre un observateur vérifiant les relations (1) et (2) sans la valeur acquise Cmes du couple appliqué à la roue.

Dans un tel cas, un mode de réalisation de l'unité de traitement d'informations correspondant ne comprend pas de moyens d'acquisition du couple puisque celui-ci n'est pas nécessaire à l'estimation.

L'observateur selon les équations (1) et (2) fonctionne de manière satisfaisante sous certaines hypothèses prédéterminées de fonctionnement et de manière optimale, et donc satisfaisante, sous des conditions optimales de fonctionnement de la roue. Par exemple, lors d'un blocage de la roue ou d'un patinage de celle-ci, les hypothèses d'utilisation satisfaisantes de l'observateur ne sont plus remplies, de sorte que les résultats renvoyés par celui-ci ont une forte probabilité d'être erronés.

L'unité 14a de traitement d'informations comprend des moyens 26 de diagnostic adaptés pour diagnostiquer des états de fonctionnement de la roue incompatibles avec l'estimation de la vitesse longitudinale de celleci. A cet effet, les moyens 26 de diagnostic reçoivent en entrée la mesure de la vitesse de rotation de la roue cornes et comprennent des premiers moyens 28 de comparaison propres à comparer cette mesure à des plages prédéterminées de vitesses de rotation. Chacune de ces plages prédéterminées est représentative 15 d'un état de fonctionnement prédéterminé de la roue.

Les moyens 26 comprennent également des moyens 30 de dérivation de la mesure de la vitesse de rotation cornes reçue en entrée, par exemple un filtre du type passe-haut, et des seconds moyens 32 de comparaison adaptés pour comparer la valeur de la dérivée obtenue, désignée par cames, à des plages prédéterminées d'accélérations. Chacune de ces plages prédéterminées d'accélérations est représentative d'un fonctionnement prédéterminé de la roue.

Les premiers et seconds moyens 28, 32 de comparaison sont raccordés à des moyens 34 de génération de code. En fonction de l'appartenance de la vitesse mesurée cames et de sa dérivée cames aux plages prédéterminées de fonctionnement, un diagnostic est réalisé par les moyens 34 de génération de code qui génèrent un code Il représentatif de l'état de fonctionnement de la roue.

Plus particulièrement: - si la vitesse de rotation de la roue mesurée co. est inférieure à une première valeur de seuil de vitesse de rotation, de manière avantageuse équivalente à une vitesse linéaire de 15 km/h, une vitesse de rotation de la roue trop faible est alors diagnotisquée en tant que dysfonctionnement des moyens d'estimation; - si la vitesse de rotation de la roue mesurée cornes est supérieure à une seconde valeur de seuil de vitesse de rotation, de manière avantageuse équivalente à une vitesse linéaire de 250 kmlh, une vitesse de rotation de la roue trop importante est diagnostiquée; - si la dérivée de la vitesse de rotation de la roue mesurée est ner supérieure à une première valeur de seuil d'accélération, de manière avantageuse 200 rad/s2, un blocage de la roue est diagnostiqué ; - si la dérivée de la vitesse de rotation de la roue mesurée C es est inférieure à une seconde valeur de seuil de d'accélération, de manière avantageuse 100 rad/s2, un patinage de la roue est diagnostiqué; et - un état de fonctionnement de la roue compatible avec l'estimation est sinon diagnostiqué.

Le code Il généré par les moyens 34 peut être utilisé par tout organe embarqué dans le véhicule automobile qui utilise la vitesse longitudinale comme donnée d'entrée, par exemple le système de freinage, et adopte un comportement différent, lors d'un blocage d'une roue ou d'un patinage de celle-ci.

Pour diagnostiquer des dysfonctionnements des moyens 24 d'estimation induite par des conditions de fonctionnement non satisfaisantes non testées par les moyens 26, l'unité de traitement d'informations comprend des moyens 36 de diagnostic de la qualité des moyens d'estimation adaptés pour diagnostiquer des dysfonctionnements prédéterminés des moyens d'estimation de la vitesse longitudinale de la roue. Les moyens 36 de diagnostic de la qualité des moyens d'estimation sont propres à déterminer le comportement de l'observateur en fonction des valeurs des vitesses de rotation et longitudinale de la roue précédemment calculées par les moyens 24 d'estimation.

Plus particulièrement, les moyens 36 de diagnostic sont adaptés, à l'instant courant d'échantillonnage, pour déterminer le fonctionnement des moyens 24 d'estimation en fonction des valeurs de la vitesse de rotation û) et longitudinale ' x estimées à l'instant d'échantillonnage précédent. Ils comprennent à cet effet des moyens respectivement 38, 40 de sélection de la valeur de la vitesse longitudinale Vx et de la vitesse de rotation estimées 6) à l'instant d'échantillonnage précédent, par exemple deux mémoires tampons propres à mémoriser pendant un pas d'échantillonnage les valeurs de vitesse calculées par les moyens d'estimation.

Les moyens 36 de diagnostic comprennent des moyens 42 de comparaison de la vitesse longitudinale VX estimée à l'instant d'échantillonnage précédent à des plages prédéterminées de vitesses longitudinales estimées, chaque plage prédéterminée de vitesses longitudinales estimées étant représentative d'un état de fonctionnement des moyens d'estimation. Les moyens 36 de diagnostic comprennent également des moyens 44 de comparaison de la vitesse de rotation Co estimée à l'instant d'échantillonnage précédent à des plages prédéterminées de vitesses de rotation estimées, chaque plage prédéterminée de vitesses de rotation estimées d'un état de fonctionnement des moyens d'estimation.

Les moyens 42, 44 de comparaison sont raccordés à des moyens 46 de génération de code. En fonction de l'appartenance des vitesses longitudinale VX et de rotation c7 estimées à l'instant d'échantillonnage précédent aux plages prédéterminées de vitesses, un diagnostic est réalisé par les moyens 46 de génération de code qui génèrent un code 12 représentatif de l'état de fonctionnement de l'estimation.

Plus particulièrement: - si la vitesse de rotation de rotation de la roue cî) estimée à l'instant d'échantillonnage précédent est inférieure à une première valeur de seuil de vitesse de rotation estimée, de manière avantageuse équivalente à une vitesse linéaire de 15 km/h, un dysfonctionnement des moyens d'estimation est diagnostiqué, c'est-à-dire une estimation de la vitesse de rotation de la roue trop faible; - si la vitesse de rotation de la roue cô estimée à l'instant d'échantillonnage précédent est supérieure à une seconde valeur de seuil de vitesse de rotation estimée, de manière avantageuse équivalente à une vitesse linéaire de 250 km/h, un dysfonctionnement des moyens d'estimation est diagnostiqué, c'est-à-dire une estimation de la vitesse de rotation de la roue trop importante; - si la vitesse longitudinale de la roue Vx estimée à l'instant d'échantillonnage précédent est inférieure à une première valeur de seuil de vitesse longitudinale estimée, de manière avantageuse 15 km/h, un dysfonctionnement des moyens d'estimation est diagnostiqué, c'est-à-dire une estimation de vitesse longitudinale de roue trop faible; - si la vitesse longitudinale de la roue estimée VX à l'instant d'échantillonnage précédent est supérieure à une seconde valeur de seuil de vitesse longitudinale estimée, de manière avantageuse 250 km/h, un dysfonctionnement des moyens d'estimation est diagnostiqué, c'est-à-dire une estimation de vitesse longitudinale de roue estimée trop importante; et - un état de fonctionnement satisfaisant des moyens d'estimation est sinon diagnostiqué.

L'unité de traitement d'informations comprend également des moyens 48 de calcul adaptés pour calculer une valeur IQ représentative d'un degré de satisfaction des conditions optimales d'utilisation de l'observateur portant sur le fonctionnement de la roue. Plus particulièrement, une condition de fonctionnement nécessaire pour que l'observateur vérifiant les relations (1) et (2) détermine la vitesse longitudinale de la roue de manière optimale est que celle-ci ne glisse pas.

Les moyens 48 de calcul de la valeur représentative du degré de satisfaction des conditions optimales reçoivent pour entrée la vitesse de rotation mesurée wmes de la roue, la vitesse de rotation de la roue cî.) estimée, et la vitesse longitudinale de la roue estiméeVX, chacune correspondant à l'instant d'échantillonnage courant.

Ils comprennent des premiers moyens 50 de calcul adaptés pour déterminer une valeur QI égale à ex /Rwmes et des seconds moyens 52 de calcul adaptés pour calculer une seconde valeur Q2 égale à /Wmes Les moyens 48 de calcul comprennent en outre des moyens 54 adaptés pour calculer une valeur QI' selon la relation Qi' = (1 11 Q1 )y',où YI est un paramètre positif prédéterminé. Les moyens 48 comprennent de manière analogue des moyens 56 adaptés pour calculer une valeur Q2' selon la relation Q2' = (1 1 Q2 Y2, où Y2 est un paramètre positif prédéterminé.

Enfin les moyens 48 de calcul comprennent des moyens 58 de multiplication de la valeur Q1' par la valeur Q2' pour obtenir une valeur IQ représentative du degré de satisfaction des conditions optimales d'utilisation de l'estimation. La valeur IQ est représentative de la quantité de glissement de la roue et permet de quantifier celui-ci, permettant ainsi d'estimer la qualité de l'estimation de la vitesse longitudinale de la roue.

Les fonctions gl et g2 des relations (1) et (2) de l'observateur, et les conditions initiales de celui-ci ainsi que le test mis en oeuvre par les moyens 36 de diagnostic assure de manière avantageuse que la valeur IQ est comprise dans l'intervalle [0,1]. Cette valeur est proche de 1 quand il y a peu de glissement et proche de 0 quand le glissement est important. Ainsi, la valeur IQ est un indice de fiabilité de l'estimation mise en oeuvre par les moyens 24 d'estimation.

Enfin, la sortie des moyens 26 de diagnostic des états de fonctionnement de la roue incompatibles avec l'estimation, la sortie des moyens 36 de diagnostic des dysfonctionnements des moyens d'estimation, et la sortie des moyens 48 de calcul de la valeur représentative du degré de satisfaction des conditions optimales, à savoir respectivement les codes Il, 12 ainsi que la valeur IQ sont envoyés à des moyens 60 de sélection de l'unité de traitement d'informations propres à sélectionner une valeur pour l'indice I de qualité de l'estimation en fonction des valeurs des codes Il et 12 et de la valeur IQ, comme cela sera expliqué plus en détail par la suite.

Un autre mode de réalisation de l'unité de traitement d'informations consiste à ne pas diagnostiquer les états de fonctionnement incompatibles de la roue etlou les dysfonctionnements des moyens d'estimation. Un diagnostic sur l'état fonctionnement de la roue et des moyens d'estimation est alors réalisé en comparant la valeur IQ représentative du degré de satisfaction des conditions optimales d'utilisation des moyens d'estimation à des plages de valeurs prédéterminées, chacune représentative d'un état de fonctionnement prédéterminé. Dans ce mode de réalisation, il est possible également de définir un intervalle de confiance, centré par exemple sur la valeur 1, toute valeur de IQ non comprise dans cet intervalle étant caractéristique d'un dysfonctionnement.

II est décrit ci-après, en relation avec la figure 3, le fonctionnement du mode de réalisation préféré de l'unité de traitement d'informations de la figure 2.

A une étape 300, une initialisation de l'unité de traitement d'informations est mise en oeuvre. Cette initialisation consiste notamment en l'initialisation des moyens 24 d'estimation de la vitesse longitudinale de la roue par la détermination d'une vitesse longitudinale VX estimée initiale et une vitesse de rotation w estimée initiale, qui constituent ainsi les premières valeurs estimées d'instant d'échantillonnage précédent mémorisées dans les moyens 38, 40 de sélection.

Une fois l'initialisation de l'unité de traitement d'informations déclenchée, un test est mis en oeuvre dans une étape 302 pour savoir si l'initialisation est terminée. Si le résultat de ce test est négatif, dans une étape 304, l'unité de traitement de l'informations fournit comme sortie pour la vitesse longitudinale de la roue une valeur approximative prédéterminée de la vitesse longitudinale de la roue et comme sortie pour l'indice de qualité des estimations une valeur prédéterminée représentative d'une initialisation en cours. La sortie de l'étape 304 est ensuite bouclée sur l'entrée de l'étape 302.

Si le résultat du test mis en oeuvre à l'étape 302 est positif, dans une étape 306, une mesure de la vitesse de rotation de la roue cornes et une valeur du couple Cmes appliquée à celle-ci sont acquises par le capteur 20 de vitesse de rotation et les moyens 22 d'acquisition de couple respectivement. La mesure de la vitesse de la rotation w,nes ainsi acquise est alors envoyée aux moyens 26 de diagnostic des états de fonctionnement de la roue incompatibles avec l'estimation et un état de fonctionnement de la roue est en réponse diagnostiqué dans une étape 308.

Si l'état de fonctionnement diagnostiqué est un état de fonctionnement de la roue incompatible avec l'estimation, dans une étape 310, l'unité de traitement d'informations fournit en sortie pour la vitesse longitudinale de la roue une valeur approximative prédéterminée de la vitesse longitudinale, par exemple la valeur du rayon de la roue R multipliée par la mesure de la vitesse de rotation cames venant d'être acquise.

Par ailleurs, les moyens 60 de sélection d'une valeur d'indice de qualité de l'estimation sélectionnent pour l'indice de qualité I de l'estimation le code Il représentatif de l'état de fonctionnement incompatible diagnostiqué. La sortie de l'étape 310 est alors bouclée sur l'entrée de l'étape 300 pour l'initialisation des moyens d'estimation, à qui il est fourni à cette fin une nouvelle vitesse longitudinale initiale égale à la valeur du rayon de la roue multipliée par la mesure de la vitesse de rotation venant d'être acquise.

Si l'état de fonctionnement de la roue est diagnostiqué dans l'étape 308 comme étant compatible avec l'estimation, c'est-à-dire comme étant un état qui n'est pas un état de fonctionnement incompatible, une analyse du fonctionnement des moyens 24 d'estimation est alors mise en oeuvre dans une étape 312 par les moyens 36 de diagnostic des dysfonctionnements des moyens d'estimation en fonction de la vitesse de rotation de la roue Co estimée à l'instant d'échantillonnage précédent et de la vitesse longitudinale de la roue VX estimée à l'instant d'échantillonnage précédent mémorisées dans les moyens de sélection 38 et 40 respectivement.

Si un dysfonctionnement des moyens 24 d'estimation est diagnostiqué, dans l'étape 310, l'unité de traitement d'informations fournit comme sortie pour la vitesse longitudinale de la roue une valeur approximative prédéterminée de la vitesse longitudinale, par exemple la valeur du rayon de la roue multipliée par la mesure de la vitesse de rotation venant d'être acquise.

Les moyens 60 de sélection d'une valeur d'indice de qualité I de l'estimation sélectionnent alors, pour l'indice de qualité de l'estimation I, le code 12 représentatif du dysfonctionnement des moyens d'estimation diagnostiqué.

La sortie de l'étape 310 est alors bouclée sur l'entrée de l'étape 300pour l'initialisation des moyens d'estimation 24 réalisé d'une manière analogue à celle décrite précédemment.

Grâce à l'initialisation des moyens 24 d'estimation à la suite du diagnostic d'un dysfonctionnement de ceux-ci par les moyens 36 de diagnostic, les estimations des vitesses de rotation et longitudinale de la roue ne prennent pas de valeur aberrante et donc de la valeur IQ représentative du degré de satisfaction des conditions optimales non plus, ce qui participe au fait que cette dernière est comprise dans l'intervalle [0,1]. Cet intervalle représente ainsi un intervalle de confiance représentatif des conditions satisfaisantes de fonctionnement de l'estimation. De manière avantageuse, les moyens 26 et 38 de diagnostic génèrent des valeurs pour les codes I1 et 12 non comprises dans cet intervalle lorsqu'ils diagnostiquent des dysfonctionnements, toute valeur sélectionnée par les moyens 60 de sélection non comprise dans l'intervalle [0,1] étant ainsi représentative d'un dysfonctionnement.

Si aucun dysfonctionnement des moyens d'estimation n'est diagnostiqué dans l'étape 312, une nouvelle vitesse de rotation de la roue w et une nouvelle vitesse longitudinale de la roue Vx sont estimées dans une étape 314 en mettant en oeuvre l'observateur selon les équations (1) et (2) en fonction de la vitesse de rotation de la roue ornes et de la valeur du couple C appliqué à la roue dernièrement acquises.

Les nouvelles valeurs estimées sont alors stockées dans les moyens 38 et 40 de sélection des valeurs de vitesse à l'instant d'échantillonnage précédent et envoyées avec la mesure de la vitesse de rotation aux moyens 48 de calcul de la valeur représentative du degré de satisfaction des conditions optimales. Ceux-ci calculent alors en réponse, dans une étape 316, une nouvelle valeur IQ représentative du degré de satisfaction des conditions optimales associée aux nouvelles valeurs de la vitesse de rotation de la roue et de la vitesse longitudinale de la roue estimée.

Dans une étape 318, l'unité de traitement d'informations fournit alors en sortie pour la vitesse longitudinale de la roue la nouvelle vitesse longitudinale estimée et les moyens 60 de sélection d'une valeur pour l'indice de qualité de l'estimation sélectionne la valeur IQ nouvellement calculée. L'étape 318 est alors bouclée sur l'entrée de l'étape 306 pour l'acquisition d'une nouvelle mesure de la vitesse de rotation et d'une nouvelle valeur du couple appliqué à la roue.

II va maintenant être expliqué ci-après, en relation avec la figure 4, le fonctionnement du système de la figure 1.

Lors d'une étape 400, une initialisation est mise en oeuvre successivement au démarrage du véhicule et consiste notamment à initialiser les unités 14a, 14b, 14c, 14d de traitement d'informations ainsi que la valeur initiale de la vitesse longitudinale du véhicule.

Une fois l'initialisation terminée, dans une étape 402, les moyens 16 centraux de détermination de la vitesse longitudinale du véhicule recueillent les vitesses longitudinales des roues nouvellement estimées à l'instant d'échantillonnage courant par les unités 14a, 14b, 14c, 14d de traitement d'informations ainsi que les indices de qualité I de l'estimation associés.

Dans une étape 404, un test est mis en oeuvre pour savoir si au moins un indicateur de qualité I de l'estimation associé à une roue est représentatif du bon déroulement des calculs de la vitesse longitudinale estimée associée, c'est-à-dire, comme il a été précédemment décrit, qu'aucun état de fonctionnement de la roue incompatible avec l'estimation ni aucun dysfonctionnement des moyens 24 d'estimation de l'unité de traitement d'informations associé à la roue n'a été diagnostiqué.

Si aucun indice de qualité de l'estimation associé aux roues n'est représentatif des conditions satisfaisantes du fonctionnement de l'estimation, dans une étape 406, les moyens 16 centraux de détermination de la vitesse longitudinale du véhicule mettent en oeuvre un algorithme d'extrapolation de la vitesse longitudinale du véhicule en fonction de vitesses longitudinales estimées aux instants d'échantillonnage précédents mémorisées dans la mémoire 18 des moyens 16 centraux de détermination.

De manière avantageuse, l'algorithme d'extrapolation consiste à déterminer un comportement prévisible de la vitesse longitudinale du véhicule à partir d'une évolution précédente de la vitesse longitudinale du véhicule, par exemple par la mise en oeuvre d'une extrapolation du type spline qui utilise des vitesses longitudinales estimées aux instants d'échantillonnage précédents et d'accélérations longitudinales du véhicule calculées en fonction de ces dernières, par exemple par l'utilisation d'un filtre passe haut.

Si au moins un indicateur de qualité de l'estimation est représentatif des conditions satisfaisantes de fonctionnement de l'estimation, les moyens 16 centraux de détermination calculent alors une nouvelle vitesse longitudinale du véhicule en fonction des vitesses longitudinales de roues estimées dont l'indice de qualité I de l'estimation est représentatif des conditions satisfaisantes de fonctionnement de l'estimation selon la relation:

N

V = EaiVX,i i=1 où V est la vitesse longitudinale du véhicule, N est le nombre d'indices de qualité représentatifs des conditions satisfaisantes de fonctionnement de l'estimation, VX,i, i=1,...,N, est une vitesse longitudinale de roue associée à un indice représentatif des conditions satisfaisantes de 15 fonctionnement de l'estimation, et ai, i=1,...,N, est une pondération pour la vitesse VX,i calculée en fonction des indices de qualités représentatifs des conditions satisfaisantes de fonctionnement de l'estimation.

De manière avantageuse, la valeur d'un indice représentatif des conditions satisfaisantes de fonctionnement de l'estimation étant compris dans l'intervalle de confiance [0, 1], la vitesse longitudinale du véhicule est calculée comme une combinaison convexe des vitesses longitudinales des roues estimées dont l'indice de qualité de l'estimation associé est compris dans [0,1], et donc égale à la valeur IQ précédemment décrite, avec chaque pondération ai calculée selon la relation ai = NQ1, où IQi est l'indice de qualité associé 1IQ; j=1

N

à la vitesse longitudinale de roue VX,i, et IIQ; la somme de tous les indices j=1 de qualités compris dans l'intervalle [0,1].

Plus un indice de qualité de l'estimation est proche de 1, plus la pondération ai associée est grande et donc plus vitesse longitudinale de la roue estimée associée est prise en compte pour le calcul de la vitesse longitudinale du véhicule.

Enfin l'étape 406 et la sortie de l'étape 408 est suivie d'une étape 410 de fourniture de la vitesse longitudinale du véhicule venant d'être calculée à d'autres organes embarqués dans le véhicule utilisant la vitesse longitudinale du véhicule comme entrée. La sortie de l'étape 410 est ensuite bouclée à l'entrée de l'étape 402 pour le recueil de nouvelles vitesses longitudinales de roues et d'indices de qualité.

Le système selon l'invention peut être appliqué à tout type de véhicule muni de roues comme par exemple un motocycle du moment que ce véhicule comporte au moins deux roues de sorte que l'on puisse utiliser la redondance d'informations afin de fiabiliser la détermination de la vitesse longitudinale du véhicule, étant bien entendu que les paramètres des moyens d'estimation, dans le cas présent les paramètres R, M, J et p, sont déterminés en fonction du véhicule auquel le système selon l'invention s'applique.

Par ailleurs, il a été décrit des moyens d'estimation d'un type particulier. Bien entendu, d'autres observateurs ou moyens d'estimation peuvent être utilisés, se fondant ou non sur le modèle dynamique du comportement de la roue susmentionné, car ceux-ci sont assujettis de la même façon à des hypothèses de fonctionnement et renvoient des résultats dont la fiabilité est notamment conditionnée par l'état de fonctionnement de la roue.

Un autre mode de réalisation du système de détermination de la vitesse longitudinale du véhicule automobile selon l'invention consiste à estimer seulement la vitesse longitudinale de deux roues ainsi que les indices de qualité associés, ce qui est particulièrement avantageux quand la bande passante des moyens de transmission d'informations embarqués dans le véhicule automobile est limitée ou que le système selon l'invention est mis en oeuvre par un calculateur à capacité de calcul limitée.

Un autre mode de réalisation du système de détermination de la vitesse longitudinale du véhicule automobile consiste en une architecture de calcul centralisée comprenant une seule unité de traitement d'informations raccordées aux différents capteurs de vitesse de rotation et moyens d'acquisition de couple susmentionnés, et adaptée pour mettre en oeuvre l'ensemble des fonctions, calculs et algorithmes décrits précédemment.

D'une manière générale, le nombre de roues utilisées pour l'estimation de la vitesse longitudinale du véhicule peut être quelconque mais supérieur à deux, le nombre deux étant le nombre minimal pour assurer une redondance d'informations.

Claims (15)

REVENDICATIONS

1. Système de détermination de la vitesse longitudinale d'un véhicule à roues (10), le système comprenant des capteurs (20) de vitesse de rotation pour mesurer la vitesse de rotation d'au moins deux roues (12a, 12b, 12c, 12d) et des moyens (24) d'estimation adaptés pour mettre en oeuvre une estimation prédéterminée de la vitesse longitudinale des au moins deux roues en fonction de leur vitesse de rotation mesurée, l'estimation déterminant de façon fiable la vitesse longitudinale d'une roue pour des conditions prédéterminées de fonctionnement satisfaisantes de celle-ci, caractérisé en ce qu'il comprend en outre: - des moyens (25) de détermination, pour chacune des au moins deux roues, d'un indice de qualité (I) représentatif de conditions de fonctionnement de l'estimation; et - des moyens (16) de détermination de l'estimation de la vitesse longitudinale du véhicule en fonction des seules vitesses longitudinales (Vx) estimées des au moins deux roues dont les indices de qualité (I) associés sont représentatifs des conditions de fonctionnement satisfaisantes prédéterminées.

2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (16) de détermination de la vitesse longitudinale du véhicule sont adaptés pour: - déterminer la vitesse longitudinale du véhicule comme la somme pondérée des vitesses longitudinales estimées des au moins deux roues dont l'indice de qualité (I) associé est représentatif des conditions satisfaisantes de fonctionnement de l'estimation, la pondération d'une vitesse longitudinale estimée étant fonction de la valeur de l'indice de qualité associé ; et - déterminer la vitesse longitudinale du véhicule par extrapolation de vitesses longitudinales estimées passées lorsque, pour aucune des au moins deux roues, l'indice de qualité associé est représentatif des conditions satisfaisantes de fonctionnement de l'estimation.

3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens (25) de détermination de l'indice de qualité (I) comprennent des moyens (26) de diagnostic adaptés pour diagnostiquer des états prédéterminés de fonctionnement de la roue incompatibles avec l'estimation de la vitesse longitudinale de celle-ci, et en ce que, lorsque qu'un état de fonctionnement de la roue incompatible est diagnostiqué, les moyens (25) de détermination de l'indice de qualité sont adaptés pour affecter, à l'indice de qualité, une valeur (II) représentative de cet état.

4. Système selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les moyens (25) de détermination de l'indice de qualité (I) comprennent des moyens (36) de diagnostic de la qualité des moyens d'estimation adaptés pour diagnostiquer des dysfonctionnements prédéterminés de l'estimation de la vitesse longitudinale de la roue, et en ce que, lorsqu'un dysfonctionnement de l'estimation a été diagnostiqué, les moyens (25) de détermination de l'indice de qualité sont adaptés pour affecter à l'indice de qualité une valeur (12) représentative du dysfonctionnement de l'estimation diagnostiqué.

5. Système selon l'une quelconque des revendications 2, 3 et 4, caractérisé en ce que les moyens (25) de détermination de l'indice de qualité comprennent des moyens (48) de calcul d'une valeur (IQ) représentative d'un degré de satisfaction de conditions optimales prédéterminées sur le fonctionnement de la roue, ces conditions prédéterminées étant des conditions optimales de mise en oeuvre de l'estimation de la vitesse longitudinale de la roue, et en ce que les moyens (25) de détermination de l'indice de qualité sont adaptés pour affecter à l'indice de qualité (I) la valeur (IQ) représentative du degré de satisfaction des conditions optimales.

6. Système selon les revendications 2 à 5, caractérisé en ce que les moyens (25) de détermination de l'indice de qualité sont en outre adaptés pour: - diagnostiquer les états de fonctionnement incompatibles de la roue; - diagnostiquer les dysfonctionnements de l'estimation lorsqu'aucun fonctionnement incompatible de la roue n'a été diagnostiqué ; et calculer une valeur représentative du degré de satisfaction des conditions optimales prédéterminées lorsqu'aucun dysfonctionnement des moyens d'estimation n'a été diagnostiqué.

7. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens (24) d'estimation de la vitesse longitudinale des au moins deux roues sont adaptés pour déterminer la vitesse longitudinale d'une roue soumise à un glissement.

8. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les moyens (24) d'estimation sont adaptés, pour chacune des au moins deux roues, pour déterminer, en fonction de la mesure de la vitesse de rotation de celle-ci, la vitesse longitudinale de la roue en mettant en oeuvre un observateur non-linéaire, vérifiant les relations: (2(t) =

R

Rw(t) X (t) + gi (cî)(t), ex (t), cames (t)) J Vx (t) 1 Réà(t) Vx(t) Vx (t) = M f VX (t) + g2 (co(t), Vx (t), cames (t)) où t est le temps, M est la masse du quart de véhicule, J est l'inertie de la roue, R est le rayon de la roue, 13 est un paramètre prédéterminé de glissement, coures est la mesure de la vitesse de rotation de la roue, d est l'estimation de la vitesse de rotation de la roue, Vx est l'estimation de la vitesse longitudinale de la roue, et glet g2 sont des fonctions prédéterminées de l'observateur.

9. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'ils comprennent en outre des moyens d'acquisition du couple appliqué à chacune des aux moins deux roues, et en ce que les moyens (24) d'estimation sont adaptés, pour chacune des au moins deux roues, pour déterminer en fonction de la vitesse de rotation mesurée de celle-ci et du couple acquis appliqué à celle-ci, la vitesse longitudinale de la roue en mettant en oeuvre un observateur non-linéaire vérifiant les relations: R Rdo(t) VX (t) di(t) = -- + gl ((t), VX (t), mimes (t), Cmes (t))+Cmes (t) J Vx (t) 1 R do(t) - Vx (t) Vx (t) = M Vx (t) + g2 4(t), ex (t), cames (t), Cmes (t où t est le temps, M est la masse du quart de véhicule, J est l'inertie de la roue, R est le rayon de la roue, (i est un paramètre prédéterminé de glissement, cornes est la mesure de la vitesse de rotation de la roue, Cures. est la valeur acquise du couple appliquée à la roue, w est l'estimation de la vitesse de rotation de la roue, VX est l'estimation de la vitesse longitudinale de la roue, et glet g2 sont des fonctions prédéterminées de l'observateur.

10. Système selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que les moyens (48) de calcul de la valeur représentative du degré de satisfaction des conditions optimales de fonctionnement de la roue sont adaptés pour déterminer une valeur représentative de la quantité de glissement de la roue.

11. Système selon la revendication 10, caractérisé en ce que les moyens (48) de calcul de la valeur représentative du degré de satisfaction des conditions optimales sont adaptés pour déterminer la valeur IQ représentative du degré de satisfaction des conditions optimales selon les relations 1 VX/Rcomes )2'1 x(1-I1-wCOmes v, où yl et Y2 sont des paramètres positifs prédéterminés.

12. Dispositif (14a) de détermination de la vitesse longitudinale d'une roue de véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend: - un capteur (20) de vitesse de rotation de la roue; - des moyens (24) d'estimation adaptés pour mettre en oeuvre une estimation prédéterminée de la vitesse longitudinale de la roue en fonction de mesures de la vitesse de rotation de celle-ci; et - des moyens (25) de détermination d'un indice de qualité (I) représentatif de conditions de fonctionnement de l'estimation en fonction de règles prédéterminées d'évaluation de l'état de fonctionnement de la roue, les conditions de fonctionnement de la roue comprenant au moins des conditions prédéterminées de fonctionnement satisfaisantes.

13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que les 30 moyens (25) de détermination de l'indice de qualité (I) comprennent des moyens (26) de diagnostic adaptés pour diagnostiquer des états prédéterminés de fonctionnement de la roue incompatibles avec l'estimation de la vitesse longitudinale de celle-ci, et en ce que, lorsque qu'un état de fonctionnement de la roue incompatible est diagnostiqué, les moyens (25) de détermination de l'indice de qualité I sont adaptés pour affecter, à l'indice de qualité, une valeur (II) représentative de cet état.

14. Dispositif selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que les moyens (25) de détermination de l'indice de qualité (I) comprennent des moyens (36) de diagnostic de la qualité des moyens d'estimation adaptés pour diagnostiquer des dysfonctionnements prédéterminés de l'estimation de la vitesse longitudinale de la roue, et en ce que, lorsqu'un dysfonctionnement de l'estimation a été diagnostiqué, les moyens (25) de détermination de l'indice de qualité I sont adaptés pour affecter à l'indice de qualité une valeur (12) représentative du dysfonctionnement de l'estimation diagnostiqué.

15. Dispositif selon les revendications 12, 13 et 14 caractérisé en ce que les moyens (25) de détermination de l'indice de qualité comprennent des moyens (48) de calcul d'une valeur (IQ) représentative d'un degré de satisfaction de conditions optimales prédéterminées sur le fonctionnement de la roue, ces conditions prédéterminées étant des conditions optimales de mise en oeuvre de l'estimation de la vitesse longitudinale de la roue, et en ce que les moyens (25) de détermination de l'indice de qualité (I) sont adaptés pour affecter à l'indice de qualité la valeur (IQ) représentative du degré de satisfaction des conditions optimales.