FR2877448A1 - Systeme de regulation de la vitesse d'un vehicule automobile - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un système de régulation de la vitesse d'un véhicule automobile, comprenant des moyens d'acquisition d'une consigne de vitesse pour le véhicule, des moyens (50) de détermination de la vitesse du véhicule et des moyens (58) de régulation de la vitesse du véhicule adaptés pour déterminer et délivrer au moteur (12) de celui-ci un signal de régulation en fonction de la consigne de vitesse et de la vitesse déterminée à partir d'une loi de régulation prédéterminée de la vitesse du véhicule sur la consigne de vitesse acquise. Ce système met en oeuvre une loi de commande robuste d'ordre non entier, dite loi CRONE.

Description

La présente invention concerne un système de régulation de la vitesse d'un

véhicule automobile, comprenant des moyens d'acquisition d'une consigne de vitesse pour le véhicule, des moyens de détermination de la vitesse du véhicule et des moyens de régulation de la vitesse du véhicule

adaptés pour déterminer et délivrer au moteur du véhicule un signal de régulation en fonction de la consigne de vitesse et de la vitesse déterminée à partir d'une loi de régulation prédéterminée de la vitesse du véhicule sur la consigne de vitesse.

Il existe des systèmes qui mettent en oeuvre des lois de commande pour réguler la vitesse d'un véhicule sur une vitesse souhaitée par le conducteur de celui-ci.

De tels systèmes comprennent des moyens de détermination de la vitesse du véhicule, des moyens d'acquisition d'une vitesse souhaitée par le conducteur du véhicule en tant que consigne de vitesse, et une unité de contrôle du fonctionnement du moteur, ou unité ECU, adaptée pour commander le couple du moteur du véhicule en fonction de la consigne de vitesse acquise et de la vitesse déterminée afin que la vitesse du véhicule soit régulée sur la consigne de vitesse.

D'une manière générale, l'unité de contrôle met en oeuvre une loi de régulation qui ne permet pas de garantir une robustesse a priori d'un tel asservissement de vitesse vis-à-vis de variations de caractéristiques du véhicule, comme sa masse par exemple, et vis-à-vis de perturbations extérieures au véhicule, comme des variations de la vitesse du vent ou de la pente de la route sur laquelle circule le véhicule.

Or, des variations de la masse du véhicule par exemple peuvent avoir pour effet de diminuer les marges de stabilité de la boucle de régulation de la vitesse, et notamment la marge de phase, induites par la loi de régulation. En effet, la loi de régulation est d'une manière générale synthétisée pour un point de fonctionnement prédéterminé, et donc pour une masse prédéterminée du véhicule, et pour satisfaire à des marges de stabilité, voire de robustesse, prédéterminées pour ce point de fonctionnement. Des variations importantes de la masse peuvent donc avoir pour effet une modification significative du comportement temporel de la réponse de la vitesse du véhicule à une consigne ou à une perturbation externe, notamment en termes de dépassement.

Ainsi, on peut observer des dépassements de consigne pouvant être supérieurs à 5%, ce qui peut être dangereux et mettre en excès de vitesse le conducteur du véhicule.

Le but de la présente invention est de résoudre le problème susmentionné en proposant un système de régulation robuste vis-à-vis de perturbations paramétriques et de perturbations exogènes.

A cet effet, l'invention a pour objet un système de régulation de la vitesse d'un véhicule automobile du type précité, caractérisé en ce que la loi de régulation est une loi de commande robuste d'ordre non entier, dite loi CRONE.

Suivant des modes particuliers de réalisation, le système comporte une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - la loi de régulation est une loi CRONE de seconde génération; - la loi CRONE de seconde génération est déterminée pour définir une marge de phase sensiblement constante dans une plage prédéterminée de fréquences associée à une plage prédéterminée de valeurs de la masse du véhicule; - la loi CRONE de seconde génération est déterminée pour garantir un dépassement indiciel inférieur ou égal à 5 % ; - la loi de régulation est synthétisée à partir d'un modèle dynamique de la vitesse du véhicule selon la relation: V(s) _ R Cm(s) (M+JR2)s où s est la variable de Laplace, V est la vitesse du véhicule, Cm est un couple de régulation délivré par les moyens de régulation au moteur en tant que signal de régulation, R est le rapport entre l'effort du moteur ramené aux roues du véhicule et le couple moteur, M est la masse du véhicule et J est l'inertie du moteur en rotation; - le modèle dynamique de la vitesse est celui pour lequel M =.\IMmin x MmaX, où Mmin et Mmax sont respectivement la borne inférieure et la borne supérieure de la plage de valeurs de la masse du véhicule; - il comprend en outre des moyens à action d'anticipation pour compenser des perturbations extérieures sur le véhicule; - les moyens à action d'anticipation sont adaptés pour compenser les perturbations aérodynamiques; - les moyens de détermination de la vitesse du véhicule comprennent au moins un capteur de vitesse de rotation associé à une roue du véhicule et des moyens d'estimation de la vitesse du véhicule en fonction des mesures délivrées par ce au moins un capteur; et - le véhicule est équipé d'un système d'anti-blocage de roues propre à estimer la vitesse 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 relation avec les dessins annexés, où des numéros de référence identiques désignent des éléments identiques ou analogues, et dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique d'un système selon l'invention équipant un véhicule automobile; - la figure 2 est une vue plus en détail d'une unité de contrôle entrant dans la constitution du système de la figure 1; - la figure 3 est un schéma bloc de synthèse de la loi de régulation mise en oeuvre par le système entrant dans la constitution de la figure 1; - la figure 4 est un diagramme de Black de boucles ouvertes de la vitesse du véhicule régulée par une loi de régulation du type CRONE de seconde génération déterminée conformément au schéma bloc de la figure 3, les boucles ouvertes correspondant à des masses du véhicule variant de 800 à 1800 kg; - la figure 5 est un graphique de réponses indicielles de la vitesse du véhicule régulée par une loi de régulation du type CRONE de seconde génération déterminée conformément au schéma bloc de la figure 3, les réponses indicielles correspondant à des masses du véhicule variant entre 800 et 1800 kg; - la figure 6 est une vue plus en détail d'un second mode de réalisation de l'unité de contrôle entrant dans la constitution du système de la figure 1; et - la figure 7 est un organigramme du fonctionnement d'une régulation mise en oeuvre par le système de la figure 1.

Sur la figure 1, un véhicule automobile 10 comprend un moteur 12 entraînant en rotation deux roues avant motrices 14a, 14b d'un ensemble de quatre roues 14a, 14b, 14c, 14d. Les roues avant 14a, 14b sont par exemple également directrices et leur angle de braquage est commandé par un système 16 de direction.

Le véhicule 10 est également équipé d'un système de freinage comprenant par exemple des disques associés à des étriers de frein 18a, 18b, 18c, 18d pour chaque roue du véhicule.

L'architecture de commande du véhicule 10 est par exemple câblée au moyen d'un bus CAN et le fonctionnement du moteur 12 et des systèmes de freinage et de direction est piloté par une unité 20 de traitement d'informations, ou unité ECU, propre à mettre en oeuvre une régulation de la vitesse du véhicule sur une vitesse souhaitée par le conducteur, comme cela sera expliqué plus en détail par la suite.

Le véhicule 10 comprend en outre une pédale d'accélérateur 22, une pédale de frein 24 et un volant 26, au moyen desquels le conducteur délivre une consigne de couple moteur, une consigne de freinage et une consigne de braquage des roues avant 14a, 14b respectivement.

Le véhicule est également équipé d'une boite de vitesse (non représentée), par exemple manuelle, dont le rapport est sélectionné par le conducteur au moyen d'une pédale d'embrayage 28 et d'un levier de vitesse 30 pour la sélection d'un rapport de la boite de vitesse.

Par ailleurs, l'unité 20 est raccordée à un capteur 32 de position de la pédale d'accélérateur 22 propre à mesurer une demande de couple moteur DC de la part du conducteur, un capteur 34 de position de la pédale de frein 24 pour mesurer une demande de freinage DF de la part du conducteur, un capteur 36 de position du levier de vitesse 30 propre à mesurer le rapport de vitesse Rb sélectionné par le conducteur, un capteur 38 d'angle du volant 26 propre à mesurer une demande d'angle de braquage 9V des roues avant de la part du conducteur, un capteur 40a, 40b, 40c, 40d de vitesse de rotation associé à chaque roue 14a, 14b, 14c, 14d propre à mesurer la vitesse de rotation wa, wb, wc, wd de celle-ci, par exemple un capteur du type à effet hall associé à une roue dentée montée sur D'essieu de la roue, et un capteur 42 pour mesurer le régime Re du moteur.

En variante, la boîte de vitesse est une boîte de vitesse pilotée ou automatique et le rapport Rb de celle-ci est identifié, comme cela est connu en soi.

L'unité 20 est également raccordée à des moyens d'activation/désactivation de la régulation de vitesse et de sélection d'une consigne de vitesse, par exemple un bouton poussoir 44 présentant deux états B, agencé sur le volant 26 et actionné par le conducteur, un premier état de celui-ci étant associé à la sélection d'une consigne de vitesse et à l'activation de la régulation de vitesse et un second état étant associé à la désactivation de cette dernière, comme cela sera expliqué plus en détail par la suite.

L'unité 20 est connectée au moteur 10, par exemple au système d'injection de carburant et au système d'admission d'air dans les cylindres du moteur. L'unité 20 est propre à calculer, et délivrer à ces systèmes d'injection et d'admission, des signaux de commande en fonction des entrées qu'elle reçoit pour obtenir un couple moteur correspondant à la consigne de couple délivrée par le conducteur au moyen de la pédale d'accélérateur 22 ou correspondant à un couple moteur déterminé pour réguler la vitesse du véhicule, comme cela sera expliqué plus en détail par la suite.

L'unité 20 comprend une loi de commande en couple moteur, comme cela est connu en soi.

Il va maintenant être décrit plus en détail un agencement et un mode de fonctionnement de l'unité 20 en référence à la figure 2.

L'unité de contrôle comprend un module 50 de commande du fonctionnement du système de direction 16 et du système de freinage 18a,18b,18c,18d du véhicule. Ce module 50 est adapté pour délivrer des signaux appropriés de commande SF et SD au système de freinage et au système de direction 16 respectivement en fonction notamment des vitesses wa, wb, (oc, wd de rotation des roues, de la demande de freinage DF et de la demande d'angle de braquage 6V mesurées, par exemple en mettant en oeuvre un contrôle de trajectoire, et/ou un anti-blocage des roues, ou autres, comme cela est connu en soi.

D'une manière typique, le module 50 estime pour ses propres besoins la vitesse longitudinale V du véhicule en fonction des vitesses mesurées coa, oh, coc, cod de rotation des roues, par exemple en appliquant un modèle d'estimation de la vitesse V, comme cela est également connu en soi.

L'unité 20 de contrôle comprend en outre un module 52 de commande du fonctionnement du moteur qui reçoit en entrée le régime moteur Re mesuré et une consigne de couple moteur Cc. Ce module 52 est propre à asservir la consigne de couple Cc afin d'obtenir un couple moteur effectif sensiblement égal à la consigne de couple Cc reçue par le module 52. A cet effet, le module 52 pilote par exemple des injecteurs du moteur du véhicule en leur délivrant des consignes SM d'injection de carburant dans les cylindres du moteur en fonction du régime Re et de la consigne de couple Cc.

La consigne de couple Cc délivrée au module 52 est sélectionnée par des moyens 54 de sélection parmi la demande de couple DC mesurée par le capteur 32 associé à la pédale d'accéllérateur et une consigne de couple de régulation Creg. Cette sélection est réalisée en fonction d'un signal de sélection Sel issu d'un module 56 de supervision, comme cela sera expliqué plus en détail par la suite.

La consigne de couple de régulation Creg est calculée par un module 58 de régulation mettant en oeuvre une loi de régulation du type Commande Robuste Non Entière, ou CRONE, et plus particulièrement une loi CRONE de seconde génération. Ce module 58 reçoit en entrée une erreur de régulations d'un soustracteur 60 propre à calculer une erreur de régulations constituée de la différence entre une consigne de vitesse CV mémorisée dans des moyens 62 de mémorisation et la vitesse longitudinale V déterminée par le module 50 de commande des systèmes de freinage et de direction. Le module 58 de régulation est adapté pour déterminer, en fonction de l'erreur de régulation s, la consigne de couple de régulation Creg, qui, lorsqu'elle est appliquée au module 52 de commande du moteur, a pour effet de réguler la vitesse du véhicule sur la consigne de vitesse CV, comme cela sera décrit plus en détail par la suite.

Le module 56 de supervision reçoit en entrée l'état B du bouton poussoir, les demandes de couple DC et de freinage DF mesurées respectivement par les capteurs 32, 34 agencés sur les pédales d'accélérateur et de frein et le rapport Rb de la boite de vitesse mesuré par le capteur 36 associé à cette dernière.

Le module 56 est propre, lorsque le bouton pressoir 44 est basculé dans son premier état, à mémoriser dans les moyens 62 de mémorisation la vitesse courante V du véhicule déterminée par le module 50 et à envoyer un signal de sélection Sel aux moyens de sélection 54 pour la sélection de la consigne de couple de régulation Creg calculée par le module 58 de régulation.

Le module 56 est également propre à initialiser le module 58 de régulation pour que celui-ci charge des paramètres de la loi de régulation en fonction du rapport Rb mesuré de la boite de vitesse, comme cela sera expliqué plus en détail par la suite.

Ainsi, lorsque le bouton poussoir 44 est basculé dans son premier état, le module 56 sélectionne la vitesse courante du véhicule en tant que consigne de vitesse pour la régulation et déclenche la régulation de la vitesse du véhicule sur cette consigne, cette régulation étant réalisée à partir de la loi de régulation mise en oeuvre par les moyens 58.

Lorsque le conducteur appuie sur l'une des pédales d'accélération ou de frein, ce qui se traduit par une variation de demande couple DC mesurée ou de la demande de freinage DF mesurée, change de rapport de vitesse, ce qui se traduit par une variation de rapport de vitesse Rb mesuré, ou bascule le bouton poussoir 44 dans son second état, le module 56 de supervision est propre à délivrer en réponse un signal de sélection Sel aux moyens 54 de commutation pour la sélection de la demande de couple DC délivrée par le conducteur, désactivant de ce fait la régulation de vitesse mise en oeuvre par le module 58, et le bouton poussoir 44 est commandé pour basculer dans son premier état.

La loi de régulation de type CRONE mise en oeuvre par le module 58 est synthétisée à partir d'un modèle de la vitesse se fondant sur le principe fondamental de la dynamique appliqué au véhicule considéré comme un solide, c'est-à-dire un modèle selon la relation: Meq dVd(t) = Fm (t) + Fa (t) + Fr (t) + Fp (t) (1) où t est le temps, Fa est la force aérodynamique freinant l'avancée du véhicule, Fr est la force de résistance au roulement du véhicule freinant l'avancée de celui-ci, Fp est la composante de la force de pesanteur due à la pente de la route sur laquelle circule le véhicule, Fm est la force motrice produite par le moteur, et Meq est la masse équivalente du véhicule à déplacer.

La masse équivalente Meq est égale à la somme de la masse du véhicule M et de l'inertie du moteur ramené à l'avancement du véhicule JR2, où J est l'inertie du moteur en rotation et R est le rapport entre l'effort au niveau des roues du véhicule et le couple moteur, ce rapport R étant dépendant du rapport de la boite de vitesse engagé, comme cela est connu en soi.

Un modèle de synthèse de la loi de régulation est par exemple défini en posant que la force Fm= R.Cm où Cm est le couple délivré par le moteur au roues motrices 14a, 14b du véhicule, c'est-à-dire un modèle selon la relation: (Cm(s)\ Fa s V(s) = 1 (R 1 1 1) (2) Meq.s Fr (s) Fp (s) où s est la variable de Laplace.

De manière préférentielle, la loi de régulation est mise en oeuvre par un calculateur et est par conséquent discrète en temps. Un schéma de synthèse de celle-ci en temps discret selon une période d'échantillonnage Te prédéterminée est représenté sur la figure 3, où les forces Fa, Fr, Fp sont considérées comme des perturbations exogènes.

Le schéma de synthèse de la figure 3 comprend un bloc 70 de fonction de transfert de la régulation discrète C(z) synthétisée (où z est la variable du domaine discret e-Tes comme cela est connu en soi), un échantillonneur bloqueur 72 modélisant un convertisseur numérique- analogique et comprenant un échantillonneur 74 à la période Te et un bloqueur d'ordre 0 76, un bloc multiplicateur 78 par la constante R, un bloc 80 de fonction de transfert 1, deux échantillonneurs 82, 84 échantillonnant la sortie du bloc M eq.s 80, c'est-à-dire la vitesse V(t) du véhicule, et une entrée de consigne Vc(t) respectivement, un soustracteur 86 formant la différence c(k) entre la vitesse échantillonnée V(k) et la consigne de vitesse échantillonnée Vc(k), où k est un instant d'échantillonnage, et un sommateur 88 sommant la forme motrice Fm et les forces Fa, Fr, et Fp.

La fonction de transfert entre la commande Cm(k) délivrée par le bloc 70 et la vitesse échantillonnée V(k) est le processus discret G(z)=V(z)/Cm(z) utilisé pour synthétiser la loi de régulation discrète C(z) du bloc 70.

La loi de régulation synthétisée est de manière avantageuse une loi de commande CRONE de seconde génération. La loi CRONE de seconde génération est particulièrement adaptée pour compenser des variations de marge de phase dues à des variations du gain du processus régulé, ici le gain Me q La marge de phase est classiquement définie comme le terme (180-0), Mq ou 0 est la phase de la boucle ouverte à la fréquence du gain unité de la boucle ouverte.

La loi CRONE de seconde génération comprend à cet effet un terme d'avance de phase non rationnel aux environs de la fréquence de coupure en boucle ouverte, comme cela est connu du document la commande CRONE: du scolaire au multivariable de A. Oustaloup, Editions Hermès Sciences, 2ème édition, 1999.

Par exemple, la synthèse est réalisée dans le domaine pseudocontinu en w après l'application de la transformation de Tustin au domaine discret en z. De manière préférentielle, la loi de régulation est déterminée telle que la boucle ouverte f3 = CG entre l'erreur de régulation c(k) et la vitesse échantillonnée V(k) est une fonction de transfert du type selon la relation dans le domaine pseudo-continu: w n 1+ Vb 1+ w Vhi (3(w) wm+1 w 1--- V o ( W J P 1+ --vh Ro (3) où : - w est la pulsation dans le domaine pseudo-continu; - )90 est un gain de la boucle ouverte déterminée par exemple pour régler la précision des erreurs dynamiques; - wm+1 est un terme intégral assurant l'annulation de l'erreur E et le rejet des perturbations Fa, Fr, et Fp, avec m 1, où m est un entier déterminé pour annuler des erreurs d'ordre m sur E et pour le rejet de perturbations sur la commande d'ordre m-1, lorsque m est supérieur ou égal à 1. w \n 1+ - Vh

est un terme d'avance de phase entre des pulsations vb 1+ w Vh et vh prédéterminée, avec vh> Vh, pour le réglage de la marge de phase de la boucle fermée, avec n un nombre non entier et de préférence un nombre rationnel, comme cela sera expliqué ci-après; - 1 West un terme à zéro positif vo correspondant au bloqueur vo d'ordre 0, avec vo = T; et e est un terme de filtrage des hautes fréquences d'ordre ( ^P 1+ w Vh p 1, où p est un entier prédéterminé, et de pulsation de coupure vh propre à limiter la sensibilité de la commande Cm aux perturbations de hautes fréquences, comme du bruit sur la vitesse V par exemple.

La loi de régulation est avantageusement synthétisée pour une masse du véhicule M égale à M = minM X, où Mmin et Mmax sont des valeurs minimale et maximale pour la masse du véhicule respectivement, par exemple la masse du véhicule à vide et la masse du véhicule chargé de manière maximale (correspondant par exemple à la charge maximale autorisée pour le véhicule.

II est à noter que si le véhicule est propre à tracter d'autres véhicules, comme une remorque ou une caravane par exemple, la masse maximale peut être choisie comme la somme de la charge maximale du véhicule et de la masse maximale pouvant être tractée par celui-ci.

Une loi de régulation est également synthétisée pour chaque rapport Rb de la boite de vitesse, et donc chaque valeur du paramètre R correspondant. Les paramètres de chacune de ces lois de régulation sont mémorisés dans les moyens de régulation décrits en relation avec la figure 2, et un jeu de paramètres, c'est-à-dire une loi de régulation, est sélectionné en fonction du rapport Rb mesuré qui est tabulé dans les moyens de régulation en fonction du paramètre R. La plage de pulsations [vb vh] et l'ordre non entier n sont déterminés pour que la marge de phase de la boucle fermée soit sensiblement constante pour des masses M du véhicule comprises dans la plage [M min M max De manière préférentielle, la marge de phase est choisie pour que le dépassement de la réponse de la vitesse à un échelon de consigne de vitesse soit inférieur à 5%. Par exemple, la marge de phase est choisie supérieure à 65 .

La figure 4 est un diagramrne de Black de différentes boucles ouvertes pour des masses du véhicule variant entre 800 et 1800kg.

Comme il est possible de le constater sur cette figure, la marge de phase (180-0) induite par la loi de régulation synthétisée, où 0 est la phase des boucles ouvertes au gain unité (c'est-à-dire au gain à 0dB), est sensiblement constante quelque soit la masse du véhicule.

Afin de mettre en oeuvre la loi de régulation du type CRONE dans un calculateur, la fonction de transfert non entière Cne(w) = w est 1+ vh) approximée par une fonction de transfert rationnelle du type selon la relation: w N 1+ Capprox =FI Vi (4) , i=11+ , vi où N est un nombre entier prédéterminé fixant la précision de l'approximation selon la relation (4), par exemple égal à 3, et vi et vi sont le 1+ w zéro et le pôle respectivement de la ième fonction de transfert vi w 1+ vi De manière avantageuse et conformément à l'ouvrage la commande CRONE: du scolaire au multivariable précédemment cité, les pôles v; et les zéros vi de la fonction de transfert selon la relation (4) sont déterminés selon les relations: 1 n vh N vh N Tl= V =Vb, V1 =OLV1 \Vb \Vb Vi+1 = , TlVi, Vi+i = T1Vi La loi de régulation du type CRONE de seconde génération synthétisée pour réguler la vitesse du véhicule et mise en oeuvre par le système selon l'invention est donc, dans le domaine pseudo- continu, du type selon la relation: N l+w w 1 = CoGO vi vo (5) G(w)wm-'-1 1 1+ w ( "p 1 w vi Vh i a= En appliquant la transformation de Tustin inverse (c'est-à-dire la transformation du domaine pseudo-continu en w au domaine discret en z), il est ainsi obtenu une équation de la loi de régulation en la variable z et par suite une relation récurrente, comme cela est connu en soi. L'équation récurrente ainsi obtenue est mise en oeuvre par le système selon l'invention pour la régulation de vitesse.

La figure 5 illustre le comportement indiciel de la vitesse du véhicule régulée par la loi du type CRONE de seconde génération décrite ci-dessus. Les courbes de cette figure illustrent la réponse temporelle de la vitesse à un échelon unitaire de consigne pour plusiieurs masses différentes du véhicule variant entre 800 et 1800kg.

Comme il est possible de le constater sur cette figure, le dépassement obtenu est sensiblement constant et égal à 5%, illustrant ainsi la robustesse paramétrique de la loi de régulation déterminée en présence d'incertitudes sur la masse du véhicule.

La figure 6 est une vue schématique d'un second mode de réalisation de l'unité de contrôle de la figure 1.

Ce mode de réalisation est identique à celui décrit en relation avec la figure 2 à la différence qu'il comprend en outre une action d'anticipation. Il comprend donc les mêmes éléments que l'unité de contrôle de la figure 2 qui ne seront donc pas décrits ici pour des raisons de concision.

L'unité de contrôle 20 comprend un module 64 d'anticipation propre à calculer une action d'anticipation en fonction de la vitesse V du véhicule déterminée par le module 50 afin de compenser, lorsque la régulation est active, l'effet perturbateur de la force aérodynamique Fa décrite ci-dessus.

La sortie du module 64 d'anticipation est délivrée à un sommateur 66 agencé en sortie du module 58 de régulation. Ce sommateur 66 est propre à calculer, et à délivrer aux moyens 54 de commutation en tant que couple de régulation Creg, la différence entre couple de régulation calculé par le module 58 et l'action d'anticipation calculée par le module 64 d'anticipation.

La force Fa aérodynamique freinant l'avancée du véhicule est modélisée selon la relation: Fa = --pSCXV2 (6) où p est la masse volumique de l'air, et SCX est un coefficient aérodynamique prédéterminé du véhicule.

En se basant sur la relation (2) et la relation (6), une action d'anticipation calculée et délivrée par le module 62 est alors RpSCXV2.

En variante, il est également possible de compenser les effets perturbateurs de la force Fr de résistance au roulement et/ou de la composante Fp de la force de pesanteur due à la pente de la route sur laquelle circule le véhicule.

La figure 7 est un organigramme du fonctionnement du système de régulation conforme à l'invention décrit en relation avec les figures 1, 2 et 5.

Dans une étape 100, le conducteur actionne le bouton poussoir 44 afin de sélectionner une consigne de vitesse et activer la régulation de vitesse.

En réponse, dans une étape 102, le module de supervision mémorise la vitesse V courante du véhicule déterminée par le module 50 de commande des systèmes de freinage et de direction. Le module 56 initialise ensuite, dans une étape 104, le module 58 qui charge en réponse les paramètres de la loi de régulation correspondant au rapport Rb mesuré de la boite de vitesse.

Le module 56 envoie ensuite, dans une étape 106, un signal Sel aux moyens 54 de sélection pour la sélection du couple de régulation Creg calculé par le module 58 de régulation, ou le module 58 de régulation et le module 62 d'anticipation. La loi de régulation du type CRONE est alors exécutée par les moyens 58 en fonction de l'erreur de régulation e calculée par le soustracteur 60.

Dans une étape 108 suivante, une boucle de scrutation est mise en oeuvre pour surveiller l'occurrence d'une condition de désactivation de la régulation de vitesse. A cet effet, le module 56 de supervision analyse en continu la demande de freinage DF et la demande de couple DC mesurés par les capteurs 32, 34 associés aux pédales de frein 24 et d'accélérateur 22 respectivement ainsi que l'état du bouton poussoir 44. Si le conducteur appuie sur l'une ou l'autre de ces pédales 22, 24 ou le bouton poussoir 44, le module 56 de supervision désactive alors dans une étape 110 la régulation en délivrant un signal de sélection Sel aux moyens 54 pour que ceux-ci sélectionnent la demande de couple DF du conducteur. Le bouton poussoir 44 est alors remis basculé à son état correspondant à la désactivation de la régulation de vitesse si cette dernière a étédésactivée au moyen d'une pédale.

En variante, une étape intermédiaire de scrutation de l'occurrence d'une condition prédéterminée d'activation de la régulation est réalisée à la suite de l'étape 100.

Par exemple, cette étape intermédiaire est analogue à l'étape 108 susmentionnée, l'étape 102 étant déclenchée si la condition de désactivation n'est pas satisfaite pendant une durée prédéterminée.

Ceci permet notamment de ne pas déclencher la régulation de vitesse en cas d'actionnement incohérent des pédales et/ou du bouton poussoir par le conducteur du véhicule.

Bien entendu, d'autres modes de réalisation de l'invention sont possibles.

Par exemple, le véhicule est équipé de moyens d'entrée permettant au conducteur de sélectionner directement une valeur de consigne pour la régulation.

De même, si le véhicule n'est pas équipé de moyens de commande électronique du système de freinage et/de direction qui calculent la vitesse du véhicule, le système de régulation conforme à l'invention comprend des moyens de calcul de cette vitesse à partir d'un modèle d'estimation prédéterminé.

En variante, le système met en oeuvre une loi de régulation du type CRONE en fonction d'un autre type de rnodèles de la vitesse plus complexe, et/ou modélisant les forces Fa, Fr et Fp.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Système de régulation de la vitesse d'un véhicule automobile (10), comprenant des moyens (44) d'acquisition d'une consigne de vitesse pour le véhicule, des moyens (40a, 40b, 40c, 40d, 50) de détermination de la vitesse du véhicule et des moyens (58) de régulation de la vitesse du véhicule adaptés pour déterminer et délivrer au moteur (12) du véhicule un signal de régulation en fonction de la consigne de vitesse et de la vitesse déterminée à partir d'une loi de régulation prédéterminée de la vitesse du véhicule sur la consigne de vitesse, caractérisé en ce que la loi de régulation est une loi de commande robuste d'ordre non entier, dite loi CRONE.

2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que la loi de régulation est une loi CRONE de seconde génération.

3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que la loi CRONE de seconde génération est déterminée pour définir une marge de phase sensiblement constante dans une plage prédéterminée de fréquences associée à une plage prédéterminée de valeurs de la masse du véhicule.

4. Système selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la loi CRONE de seconde génération est déterminée pour garantir un dépassement indiciel inférieur ou égal à 5 %.

5. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la loi de régulation est synthétisée à partir d'un modèle dynamique de la vitesse du véhicule selon la relation: V(s) _ R Cm(s) (M+JR2)s où s est la variable de Laplace, V est la vitesse du véhicule, Cm est un couple de régulation délivré par les moyens de régulation au moteur en tant que signal de régulation, R est le rapport entre l'effort du moteur ramené aux roues du véhicule et le couple moteur, M est la masse du véhicule et J est l'inertie du moteur en rotation.

6. Système selon les revendications 3 et 5, caractérisé en ce que le modèle dynamique de la vitesse est celui pour lequel M = JM,,,;n x MmaX, où' Mn,;,, et MmaX sont respectivement la borne inférieure et la borne supérieure de la plage de valeurs de la masse du véhicule.

7. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens (62) à action d'anticipation pour compenser des perturbations extérieures sur le véhicule.

8. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens (62) à action d'anticipation sont adaptés pour compenser les perturbations aérodynamiques.

9. Système selon l'une quelconques des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens (40a, 40b, 40c, 40d, 50) de détermination de la vitesse du véhicule comprennent au moins un capteur (40a, 40b, 40c, 40d) de vitesse de rotation associé à une roue du véhicule et des moyens d'estimation (50) de la vitesse du véhicule en fonction des mesures délivrées par ce au moins un capteur.

10. Système selon la revendication 9, caractérise en ce que le véhicule est équipé d'un système d'anti-blocage de roues propre à estimer la vitesse du véhicule.