FR2880859A1 - Procede de commande de l'orientation des roues arriere d'un vehicule - Google Patents

Abstract

L'invention à pour objet un procédé de commande de l'orientation des roues arrière 12, 12' d'un véhicule 1, au moyen d'un système informatisé de pilotage 2 comportant un module 20 de calcul d'un angle de braquage alpha2 des roues arrière 12, 12' en fonction de l'angle de braquage alpha1 des roues avant 11, 11'.Selon l'invention, les roues avant 11, 11' étant orientées, pendant une période de temps, de façon que le véhicule 1 suive une trajectoire courbe T1 avec un côté intérieur et un côté extérieur, l'angle de braquage arrière alpha2 déterminé par le module de calcul 20 est corrigé et limité à une valeur maximale alpha20 calculée à chaque instant de façon que le coin arrière E2 suive ensuite une trajectoire T3 restant à l'intérieur de la trajectoire T1 suivie antérieurement par le coin extérieur avant E1 et, au plus, tangente à celle-ci.

Description

Procédé de commande de l'orientation des roues arrière d'un véhicule

L'invention a pour objet un procédé de commande de l'orientation des roues arrière d'un véhicule ayant deux ensembles de roues orientables, respectivement au moins une roue avant directrice et au moins une roue arrière pouvant également être orientée pour réduire le rayon de giration du véhicule.

D'une façon générale, un véhicule terrestre, en particulier une voiture automobile, comporte une caisse portant un habitacle et reposant sur le sol, habituellement par quatre roues, respectivement deux roues avant directrices commandées par le conducteur et deux roues arrière qui, le plus souvent, sont dirigées suivant l'axe longitudinal du véhicule. Dans certains cas, cependant, en particulier pour des véhicules tous terrains, il est avantageux d'orienter également les roues arrière du véhicule.

Cette orientation des roues arrière est déterminée en fonction de l'angle de braquage des roues avant commandé par le conducteur et en tenant compte de la vitesse du véhicule. Pour une vitesse relativement faible en effet, par exemple dans un garage ou un parc de stationnement ou bien en terrain accidenté, il est avantageux de réduire le rayon de giration en braquant les roues arrière dans le sens opposé à l'angle de braquage des roues avant qui, à faible vitesse, peut être important. En revanche, à vitesse plus élevée, l'angle de braquage des roues avant est assez réduit et il est préférable de maintenir les roues arrière dans l'alignement du véhicule pour une circulation, pratiquement en ligne droite ou, même, de réaliser un effet sur-vireur en braquant les roues arrière dans le même sens que les roues avant.

La possibilité d'orienter les roues arrière donne donc certains avantages. Toutefois, un braquage des roues arrière dans le sens opposé aux roues avant risque de provoquer un débordement de la partie arrière du véhicule à l'extérieur de la trajectoire suivie par la partie avant. Une telle situation peut être dangereuse lorsque le conducteur évite un obstacle car il n'est pas sûr que la partie arrière du véhicule évite l'obstacle de la même façon que la partie avant et il peut difficilement prévoir la trajectoire de la partie arrière, en particulier lorsque celle-ci s'étend en porte-à-faux vers l'arrière sur une longueur relativement importante.

De même, lorsque le véhicule quitte un stationnement avec un angle de braquage relativement important, un braquage en sens opposé des roues arrière facilite le dégagement en réduisant le rayon de giration mais peut, en revanche, amener le porte-à-faux arrière à rencontrer un obstacle placé le long de ce stationnement, par exemple un poteau de signalisation.

L'invention a pour objet d'éviter de tels inconvénients sans complication excessive du système informatisé de commande de l'orientation des roues arrière.

L'invention concerne donc, d'une façon générale, un procédé de commande de l'orientation des roues arrière d'un véhicule ayant au moins une roue avant directrice et au moins une roue arrière orientable dont l'orientation est contrôlée par un système informatisé de pilotage comportant un module de calcul d'un angle de braquage des roues arrière en fonction de l'angle de braquage des roues avant commandé par le conducteur, le véhicule ayant une forme sensiblement rectangulaire avec deux coins avant et deux coins arrière débordant par un porte-à-faux, respectivement en avant et en arrière des roues avant et arrière.

Conformément à l'invention, les roues avant étant orientées par le conducteur de façon que, pendant une période de temps, le véhicule suive une trajectoire courbe avec un côté intérieur et un côté extérieur, l'angle de braquage des roues arrière déterminé par le module de calcul est corrigé et limité à une valeur maximale calculée à chaque instant de façon que le coin extérieur du porte-à-faux arrière suive, pendant la même période de temps, une trajectoire restant à l'intérieur de la trajectoire suivie antérieurement par le coin extérieur du porte-à-faux avant et, au plus, tangente à celle-ci.

De façon particulièrement avantageuse, pendant le déplacement du véhicule le long de sa trajectoire, le système informatisé de pilotage mesure, à chaque instant, un ensemble de paramètres représentatifs du déplacement, comportant au moins la vitesse longiitudinale courante du véhicule avec un signe positif vers l'avant et les angles d'orientation des roues avant et arrière avec un signe positif dans le sens trigonométrique, et met en mémoire, pour une série de positions de base séparées les unes des autres le long de la trajectoire par un même déplacement élémentaire, les valeurs moyennes desdits paramètres calculées, sur le déplacement élémentaire entre chaque position de base et la position de base précédente. Ainsi, pendant le déplacement élémentaire suivant une position de base, le système de pilotage peut calculer, à chaque instant, un angle de braquage arrière corrigé de façon que la trajectoire qui en résulte pour le coin arrière, compte tenu de la longueur du véhicule et des valeurs moyennes des paramètres mises en mémoire, reste à l'intérieur de la trajectoire suivie précédemment par le coin avant à une distance en arrière de celuici correspondant à la longueur du véhicule.

A cet effet, lors du passage du coin avant dans une position de base, le système de pilotage définit un repère orthonormé du véhicule ayant pour origine le centre de gravité de celui-ci et pour axe des abscisses, l'axe longitudinal du véhicule et, à partir des valeurs moyennes des paramètres représentatifs mises en mémoire pour ladite position de base, établit l'équation, dans ledit repère, d'une trajectoire fictive équivalente à la trajectoire suivie antérieurement par le coin avant sur une longueur en arrière correspondant à la longueur du véhicule et, en admettant que, pendant le déplacement élémentaire suivant, le coin avant suit une prolongation vers l'avant de ladite trajectoire fictive et que l'angle de braquage avant est conservé, détermine la trajectoire prévisible du coin arrière résultant dudit angle avant et corrige l'angle arrière pour que cette trajectoire prévisible du coin arrière reste à l'intérieur et soit, au plus, tangente à la trajectoire antérieure équivalente du coin avant, à une distance en arrière de celui-ci correspondant à la longueur du véhicule.

Dans un mode de réalisation préférentiel, la longueur d'un déplacement élémentaire entre deux positions de base est déterminée de façon que, sur la trajectoire du coin avant, la longueur du véhicule représente un nombre entier de déplacements élémentaires et l'équation de la trajectoire équivalente à la trajectoire du coin avant est établie à partir des valeurs moyennes des paramètres mises en mémoire pour le même nombre de positions de base précédentes, en remontant jusqu'à une position antérieure extrême reculée vers l'arrière d'une distance sensiblement égale à la longueur du véhicule.

De façon particulièrement avantageuse, l'équation de la trajectoire antérieure équivalente du coin avant est établie, pour chaque position de base, en fonction des valeurs moyennes de la vitesse latérale et de la vitesse de lacet du coin avant, lesdites valeurs moyennes étant calculées à partir de la vitesse longitudinale moyenne et des angles moyens de braquage avant et arrière mises en mémoire pour la position de base considérée.

De rnême, la trajectoire prévisible du coin arrière pendant le déplacement élémentaire suivant une position de base est déterminée à partir des valeurs moyennes, ainsi calculées, de la vitesse latérale et de la vitesse de lacet du coin avant pendant le déplacement élémentaire précédent.

De préférence, sur le déplacement élémentaire suivant une position de base, le système de pilotage assimile la portion de trajectoire suivie par le coin avant à une prolongation de la trajectoire antérieure équivalente et détermine, à chaque instant, l'ordonnée du coin arrière dans le repère du véhicule correspondant à la position de base considérée, de façon à calculer un angle de braquage arrière tel que ladite ordonnée instantanée du coin arrière ne dépasse pas l'ordonnée du point de même abscisse sur la trajectoire équivalente, dans ledit repère de la position de base considérée.

Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse, la trajectoire antérieure équivalente à la trajectoire suivie par le coin avant est un arc de cercle et, sur le déplacement élémentaire suivant une position de base du coin avant, le système de pilotage assimile la portion de trajectoire suivie, à chaque instant, par la position antérieure du coin avant reculée vers l'arrière de la longueur du véhicule, par rapport à sa position instantanée, à la portion correspondante de la corde dudit arc de cercle passant par le coin avant et sa position antérieure, de façon à prévoir, à chaque instant, le déplacement futur de ladite position antérieure et corriger en conséquence l'angle de braquage arrière pour que la trajectoire suivie par le coin arrière reste écartée et soit au plus tangente à ladite corde.

Selon une autre caractéristique préférentielle, le système de pilotage établit, pour chaque position de base, l'équation de la trajectoire antérieure équivalente dans le repère correspondant à cette position de base et conserve le même repère et la même trajectoire équivalente pour corriger l'angle de braquage arrière sur le déplacement élémentaire suivant, ledit repère et ladite équation de la trajectoire équivalente étant recalés dans la position de base suivante en fonction des valeurs moyennes des paramètres mises en mémoire dans cette position, afin de procéder, sur le déplacement suivant, au calcul de la correction de l'angle arrière dans le nouveau repère et à partir de l'équation corrigée de la trajectoire équivalente.

D'autres caractéristiques avantageuses de l'invention portant, en particulier, sur les équations utilisées et le mode de calcul de la correction, apparaîtront dans la description suivante d'un mode de réalisation particulier, donné à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux dessins annexés.

La figure 1 est un schéma d'un véhicule à quatre roues orientables.

La figure 2 est un schéma illustrant le comportement du véhicule en courbe.

La figure 3 est un schéma du système informatisé de pilotage.

Sur la figure 1, on a représenté schématiquement un véhicule 1 ayant une caisse 10 sensiblement rectangulaire et portée par quatre roues orientables, respectivement deux roues avant directrices 11, 11' et deux roues arrières 12, 12', qui sont reliées au châssis de la caisse 10 par un mécanisme de suspension non représenté.

Les roues avant 11, 11' sont orientées au moyen, par exemple, d'une crémaillère '13, en fonction d'ordres reçus, de façon mécanique ou électrique, à partir d'un volant cle direction (non représenté) commandé par le conducteur.

L'orientation des roues arrière 12, 12' est commandée en fonction de l'angle de braquage a, des roues avant, par un système informatisé de pilotage comprenant une unité de commande 2 qui reçoit des informations correspondant à un ensemble de paramètres représentatifs du déplacement du véhicule et fournies par différents capteurs, respectivement un capteur 21 de la position de braquage des roues avant 11, 11', un capteur 22 de la vitesse de rotation des roues avant permettant de déterminer la vitesse longitudinale V du véhicule, un capteur 23 de la vitesse de lacet p, c'est-à-dire de la vitesse de rotation du véhicule autour d'un axe vertical passant par un point G considéré comme son centre de gravité, et un capteur 24 de l'accélération latérale au centre de gravité.

L'orientation des roues arrière 12, 12' est commandée par des actionneurs 25 contrôlés par le système de pilotage 2 qui comporte un moyen de calcul d'un angle de braquage a2 des roues arrière en fonction des informations reçues et, en particulier, de l'angle de braquage a, des roues avant, de façon à réduire autant que possible le rayon de giration.

L'angle de braquage arrière a2 est mesuré par des capteurs 26.

Les différents capteurs de position et de vitesse peuvent être de type optique ou magnétique, par exemple à effet Hall.

L'unité de commande 2 peut être réalisée sous forme d'un microprocesseur équipé d'une mémoire vive, d'une mémoire morte, d'une unité centrale et d'interfaces d'entrées/sorties permettant de recevoir les informations des différents capteurs et d'envoyer des instructions aux actionneurs 25.

Avantageusement, la vitesse longitudinale V du véhicule peut être obtenue en faisant la moyenne de la vitesse des roues avant ou des roues arrière qui peut être mesurée par les capteurs d'un système anti-blocage des roues ABS.

D'une façon générale, la caisse du véhicule présente, habituellement, une forme grossièrement rectangulaire avec deux coins avant E,, F, et deux coins arrière E2, F2 qui sont placés, respectivement, à une distance LI en avant et L2 en arrière du centre de gravité G alors que les roues avant et arrière sont placées à l'intérieur de la caisse 10, respectivement à des distances Il et 12 du centre de gravité qui sont, évidemment, inférieures respectivement à L, et L2. II existe donc un porte-à-faux avant L, - Il et un porte-à-faux arrière L2 - 12 qui peuvent être plus ou moins importants selon le type du véhicule.

D'une façon générale, le conducteur oriente ses roues avant de façon que le coin avant E, du véhicule placé du côté extérieur de la courbe, évite les obstacles, soit en circulation normale, soit pour rentrer dans un stationnement ou en sortir.

Dans les véhicules ayant seulement deux roues avant orientables et deux roues arrière dirigées suivant l'axe longitudinal, la trajectoire du coin arrière extérieur E2 reste toujours à l'intérieur de celle du coin avant E,. En revanche, si les roues arrière sont orientées dans le sens opposé aux roues avant pour diminuer le rayon de giration, la trajectoire du coin arrière E2 peut croiser celle du coin avant E, et la partie arrière du véhicule risque donc de heurter des obstacles qui avaient été évités à l'avant par le conducteur.

Selon l'invention, le système de pilotage 2 est agencé de façon à résoudre, par des moyens simples, un tel problème.

Sur la figure 2, on a représenté schématiquement, à titre d'exemple, un véhicule 1 tournant vers la gauche avec un angle a, positif d'orientation des roues avant 11, 11' et dont le coin avant droit E, décrit une trajectoire TI.

Comme indiqué plus haut, le système de pilotage 2 mesure, à chaque instant, un ensemble de paramètres fournis par les différents capteurs et comportant, au moins, la vitesse longitudinale courante V avec son signe, ainsi que les angles d'orientation des roues, respectivement avant a, et arrière a2.

D'autre part, le système de pilotage calcule les moyennes des valeurs instantanées ainsi mesurées sur une série de déplacements élémentaires successifs de longueur D sur la trajectoire T, et met en mémoire ces valeurs moyennes pour une série de positions de base correspondant chacune à la fin d'un déplacement élémentaire. De préférence, ce déplacement élémentaire D est choisi de façon que la distance L, égale à la longueur du véhicule corresponde à un nombre entier n de déplacements élémentaires.

Sur la trajectoire T,, on appelle Po une position de base occupée par le coin avant E, à la fin d'un déplacement élémentaire D, et Pr, la position reculée occupée antérieurement et située en arrière, à une distance L du point Po égale à la longueur L de la caisse 10 du véhicule.

Ainsi, avant d'arriver, le long de la trajectoire T,, à une position de base Po, le coin avant E, du véhicule passe d'abord, sur une distance correspondant à la longueur de véhicule, par une succession de positions de base Pn, P_,, ...P2, P,, Po, séparées les unes des autres par une distance élémentaire D et, pour chacune de ces positions, le système de pilotage a mis en mémoire les valeurs moyennes des paramètres calculées sur le déplacement élémentaire précédent.

Les rnoyens de calculs permettent de réaliser des déplacements élémentaires assez réduits, par exemple de 30 à 50 centimètres, de telle sorte que le nombre n de déplacements élémentaires correspondant à la longueur L du véhicule soit de l'ordre de 15 à 20, ce qui correspond aux possibilités de calcul informatique.

Dans le cas représenté sur la figure 2, le coin avant extérieur E, se trouve donc, à l'instant considéré, dans une position de base Po et le système conserve en mémoire les valeurs moyennes des paramètres calculées sur les déplacements élémentaires précédents D,, D2... D,.

Pour effectuer les calculs, le système de pilotage utilise, avantageusement, un modèle deux roues de type connu.

Dans chaque position de base Po, les valeurs moyennes de l'angle avant, de l'angle arrière et la vitesse longitudinale, notées respectivement aloi, a2m et Vm, permettent de reconstituer, dans le repère du véhicule défini par les axes Gx Gy, une vitesse latérale moyenne Vym et une vitesse de lacet moyenne 1Pm qui sont données par les équations: (1) Vym=Vm*(12aim+l, a2m)/(li + 12) (2) 4jm = Vm * ((a1m a2m) / (Il + 12) A partir de ces équations, il est possible de définir une trajectoire moyenne T2 constituée d'une ligne mathématique passant au plus près des différentes positions Pn, Pn_1... P,, Po occupées par le coin avant E, lors de son déplacement le long de la trajectoire Ti, sur la longueur L du véhicule, et dont le modèle deux roues permet d'établir l'équation dans le repère Gx,Gy.

Cette ligne mathématique T2 peut être considérée comme une trajectoire moyenne équivalente à la trajectoire T, réellement suivie par le coin avant E, jusqu'à la position de base Po.

A partir de cette équation établie par le modèle deux roues, le système de pilotage détermine l'ordonnée, sur la ligne équivalente T2, de la position reculée Qn se trouvant, sur cette trajectoire équivalente, à une distance L en arrière de la position de base Po égale à la longueur du véhicule, et correspondant, par conséquent, à la position antérieure Pn du coin avant écartée en amont de la position de base Po par n déplacements élémentaires.

Dans la pratique, l'ordonnée ainsi calculée peut s'écrire: (3) YQ=Vn, /4Pm [(L,+Vym/4Vm)2+(Vm/4)m)2-(L2+Vym/4)m)2]1/2 dans laquelle: Vm est la vitesse longitudinale moyenne sur le déplacement D Ym est la vitesse de lacet moyenne L, est l'abscisse du coin avant El dans le repère Gx,Gy Vym est la vitesse latérale moyenne du coin avant L2 est l'abscisse du coin arrière En conservant le repère Gx, Gy du véhicule correspondant à la position de base Po, le modèle deux roues permet de déterminer l'équation de la trajectoire future T3, dans ce repère, du coin arrière E2 lors du déplacement élémentaire suivant D'1 du coin avant E,. Pour cela, il est admis que les valeurs moyennes des paramètres mises en mémoire en Po sont conservées ainsi que, par conséquent, la vitesse longitudinale moyenne Vm et la vitesse de lacet moyenne 4)m indiquées plus haut.

A chaque position instantanée P' du coin avant correspond, sur la trajectoire T,, une position antérieure P'n reculée en arrière de la longueur du véhicule par rapport à cette position instantanée P'.

Par approximation, la trajectoire suivie, sur le déplacement Dn, par la position antérieure reculée P'n est assimilée à la corde Po Qn de la trajectoire équivalente T2.

Par ailleurs, du fait qu'il est admis que l'angle moyen avant alm, la vitesse longitudinale Vm, la vitesse latérale Vym et la vitesse de lacet 'Pm sont conservées sur le déplacement D'1, on peut considérer que le coin arrière E2 suit une trajectoire approximative qui, dans le repère Gx, Gy est une portion d'arc de cercle T3.

Grâce à ces approximations, le système de pilotage peut ainsi calculer, à chaque instant, une correction a'2 à apporter à l'angle de braquage arrière a2 pour que, dans le repère Gx, Gy, l'ordonnée du coin arrière E'2 à cet instant ne dépasse pas l'ordonnée du point correspondant Q'n de la corde Po Qn de la trajectoire équivalente T2, l'arc de cercle T3 étant, ainsi, au plus tangent à la corde Po Qn.

Etant donné que la corde Po Qn est toujours placée à l'intérieur de l'arc de cercle T2 équivalent à la trajectoire réelle T, suivie par le coin avant E,, le coin arrière E2 restera, en permanence, à l'intérieur de cette trajectoire T, et évitera, ainsi, les obstacles évités auparavant par le conducteur en commandant le braquage des roues avant 11, 11'.

En pratique, la correction a'2 à apporter, à chaque instant, à l'angle arrière a2 peut être obtenue par un calcul séquentiel des paramètres suivant: a1 = É-1/ a1; b1 = 11/ a1 a2- Ip'n/(L2-L1); 1)2=-L1/(L2-L1) a4=(1 +a1a2)/(1 + a22) ; b4=(III b2)a2/(1 + a22) a5 = a2a4; b5 = b4a2 + b2 a6 = (a4 1)2 + (a1 a5)2 - 1 a12 b6=L2+(a4 1) b4+ (a1 a5)(b1- b5) a1b1 c,6 = b42 + (b1 - b5)2 - L22 - b12 A = [-b6 2[b62 -a6c6]v2] / 2a6 la correction à apporter à l'angle arrière a2 étant: (4) a'2=-a1 (L2+A) /(L1 A).

Pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, le système de pilotage 2 qui peut être de type classique, est adapté de la façon représentée schématiquement sur la figure 3 et comprend, d'un façon générale, un module 20 de calcul de l'angle arrière a2 en fonction de l'angle avant a1 et un bloc de supervision 3 qui commande l'activation ou la désactivation de trois blocs de calcul de la correction a'2 à apporter à l'angle arrière a2 déterminé par le module 20 et correspondant chacun à une stratégie, respectivement 31 pour une stratégie en ligne droite, 32 pour une stratégie en courbe et 33 pour une stratégie de non-limitation de l'angle arrière.

Le bloc de supervision 3 comporte des entrées recevant les signaux émis par les différents capteurs 22, 23, 24, 26 et correspondant aux paramètres représentatifs du déplacement du véhicule, à savoir: la vitesse longitudinale courante V du véhicule - les angles courants de braquage, a1 des roues avant et a2 des roues arrière le signe de la vitesse longitudinale V qui est positif pour un déplacement en marche avant et négatif en marche arrière.

En utilisant un modèle deux roues de la façon indiquée plus haut, le bloc de supervision:3 calcule, sur chaque déplacement élémentaire D entre deux positions de base successives, les valeurs moyennes de la vitesse longitudinale Vm, de la vitesse latérale Vym et de la vitesse de lacet 4) m du coin avant extérieur E1 sur sa trajectoire T1.

Les valeurs moyennes ainsi calculées sont comparées à des valeurs limites enregistrées à l'avance, respectivement: une vitesse longitudinale minimale Vmin au-dessous de laquelle le véhicule est considéré comme arrêté, une vitesse maximale Vmax d'activation de la stratégie, une vitesse de lacet minimale Yo au-dessous de laquelle on considère que la trajectoire reconstituée est rectiligne, un angle avant maximal ao audessous duquel aucune limitation de l'angle arrière ne doit être effectuée.

A la fin de chaque déplacement élémentaire, les valeurs moyennes des paramètres mises en mémoire dans la position de base atteinte à ce moment, sont donc comparées aux valeurs limites enregistrées.

Si la vitesse longitudinale moyenne Vm est supérieure à la limite Vmax la vitesse est trop élevée pour agir sur les roues arrière et le bloc de supervision 3 appelle le bloc 33 de non- limitation. De façon classique, les roues arrière restent, dans ce cas, dans l'alignement du véhicule ou bien sont orientées légèrement dans le même sens que les roues avant, afin d'améliorer la tenue de route.

Par ailleurs, si la valeur absolue de l'angle avant courant est inférieure à la limite ao, il est admis que la trajectoire est rectiligne et c'est encore le bloc 33 de non 20 limitation qui est appelé.

Si, dans une position de base, le signe de la vitesse longitudinale moyenne est négatif, cela signifie qu'une partie du déplacement élémentaire précédent a été effectuée en marche arrière et le bloc 33 de non limitation est appelé.

Tant que la vitesse longitudinale V ne dépasse pas la limite Vmin, le véhicule est considéré comme à l'arrêt. Les vitesses et les angles dans la position de base à cet instant sont donc initialisés pour fournir les conditions de sortie du stationnement. On a alors: Vm = Vmin; atm = 0; atm = O. En cours de déplacement, les valeurs moyennes atm, atm, Vm permettent, comme on l'a vu, de reconstituer la vitesse latérale moyenne et la vitesse de lacet moyenne qui définissent la trajectoire moyenne T2 équivalente à la trajectoire T1 du coin avant E1.

Si la valeur absolue de la vitesse de lacet LI)m est supérieure à la limite 4J0, la trajectoire équivalente T2 est considérée comme circulaire. Le bloc de supervision 3 35 tient compte, cependant, du signe de 4m résultant de l'équation (2). Si la vitesse de lacet moyenne 4YR, et l'angle de braquage moyen a,m au cours du déplacement D, précédant la position de base considéré Po sont de même signe, le bloc de supervision 3 appelle le bloc 31 stratégie en courbe qui calcule la correction a'2 à apporter à l'angle arrière a2 de la façon indiquée plus haut.

En revanche, si Ym et a,m sont de signes opposés, cela signifie que, au cours du déplacement précédent D,, le conducteur a changé de sens de giration et, dans ce cas, le bloc de supervision 3 appelle le bloc 33 pas de limitation qui maintient l'angle a2 de braquage arrière calculé par le module de calcul 20, sans lui apporter de correction.

Il en est de même si la vitesse latérale Vym résultant de l'équation (1) est de signe opposé à l'angle de braquage avant a,. Dans ce cas, également, le conducteur a changé de sens de giration et le bloc 33 pas de limitation est appelé.

Cependant, si la valeur absolue de la vitesse de lacet moyenne 4Jm est inférieure à la limite 410, la trajectoire est considérée comme rectiligne. Dans ce cas, si la vitesse latérale Vym est de même signe que l'angle de braquage avant a,, le bloc de supervision 3 appelle le bloc 31 stratégie en ligne droite qui calcule la restriction d'angle a'2 de la façon indiquée plus haut pour la stratégie en courbe , en appliquant le même calcul séquentiel (4) à partir de l'angle courant a, mesuré à chaque instant et des valeurs moyennes de la vitesse longitudinale Vm et de la vitesse latérale Vym sur le déplacement précédent D,, la correction a'2 à apporter à l'angle arrière a2 calculé par le module de calcul 20 étant donnée par l'équation: (4) a'2 = - al (L2+ A) / (L,- A) Dans le cas où l'angle avant a, est positif, s'il apparaît que la correction calculée a'2 est également positive, les roues sont ramenées dans l'axe du véhicule, l'angle arrière corrigé a20 étant nul. En revanche, si la correction a'2 est négative, l'angle arrière corrigé a20 est égal à la valeur maximale de l'angle a2 initialement calculée et de la correction a'2.

Inversement, si l'angle de braquage avant a, est négatif, et si la correction calculée a'2 est également négative, l'angle arrière corrigé a20 est nul, les roues étant placées dans l'axe du véhicule.

Si la correction a'2 est négative, l'angle arrière corrigé a20 est égal à la valeur minimale de l'angle initial a2 et de la correction a'2.

Dans tous les cas indiqués précédemment où le bloc de supervision 3 doitappeler le bloc 33 pas de limitation , l'angle arrière calculé a2 est maintenu inchangé.

L'invention permet donc, sans complication excessive du système de pilotage, de corriger instantanément l'angle de braquage arrière pour éviter un débordement du porte-à-faux arrière à l'extérieur de la trajectoire choisie par le conducteur.

Bien entendu, l'inventeur ne se limite pas au mode de réalisation préférentiel qui a été décrit mais couvre au contraire toutes les variantes restant dans le cadre de protection revendiqué et utilisant des moyens équivalents.

Par exemple les équations des trajectoires T2 et T3 ont été établies à partir d'un modèle deux roues de type connu, mais d'autres modèles et d'autres équations pourraient être utilisés.

De même, la ligne mathématique équivalente à la trajectoire réelle n'est pas nécessairement un arc de cercle et, s'il est particulièrement avantageux d'utiliser la corde de cet arc par approximation, d'autres moyens de calcul seraient possibles.

Par ailleurs, d'autres paramètres représentatifs pourraient être employés pour mettre en équation le déplacement du véhicule.

Claims (1)

13 REVENDICATIONS

1. Procédé de commande de l'orientation des roues arrière (12, 12') d'un véhicule (1) ayant une caisse (10) avec un axe longitudinal (x', x) et portée par des roues orientables de part et d'autre dudit axe, respectivement au moins une roue avant directrice et au moins une roue arrière, l'orientation des roues avant (11, 11') étant commandée par un conducteur pour suivre une trajectoire (Ti) et l'orientation des roues arrière (12, 12') étant contrôlée par un système informatisé de pilotage (2) comportant un module (20) de calcul d'un angle de braquage (a2) des roues arrière (12, 12') en fonction de l'angle de braquage (a,) des roues avant (11, 11'), la caisse (10) du véhicule ayant une forme sensiblement rectangulaire avec deux coins avant (E,, F,) et deux coins arrière (E2, F2) débordant par un porte-à-faux, respectivement en avant et en arrière des roues avant (11, 11') et arrière (12, 12'), caractérisé par le fait que, les roues avant (11, 11') étant orientées, pendant une période de temps, de façon que le véhicule (1) suive une trajectoire courbe (T,) avec un côté intérieur et un côté extérieur, l'angle de braquage arrière (a2) déterminé par le module de calcul (20) est corrigé et limité à une valeur maximale (a2o) calculée à chaque instant de façon que le coin extérieur (E2) du porte-à-faux arrière suive, ensuite, une trajectoire (T3) restant à l'intérieur de la trajectoire (T,) suivie antérieurement par le coin extérieur (E,) du porte-à-faux avant et au plus tangente à celle-ci.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pendant le déplacement du véhicule le long d'une trajectoire (T,) ayant un côté intérieur et un côté extérieur, le système informatisé de pilotage (2) mesure, à chaque instant, un ensemble de paramètres représentatifs du déplacement, comportant au moins la vitesse longitudinale courante (V) du véhicule, avec un signe positif vers l'avant et les angles d'orientation (a,) des roues avant et (a2) des roues arrière, avec un signe positif dans le sens trigonométrique et, au cours du déplacement du véhicule, divise la trajectoire (T,) suivie par le coin avant extérieur (E,) en une série de déplacements élémentaires D entre une série de positions de base P, calcule les valeurs moyennes desdits paramètres sur chaque déplacement élémentaire (Di) et, lors du passage du coin avant (E,) dans une position de base Po, met en mémoire les valeurs moyennes calculées sur le déplacement élémentaire D, précédant ladite position de base Po, et que pendant le déplacement élémentaire D', suivant ladite position de base Po, le système de pilotage (2) calcule, à chaque instant, un angle de braquage arrière 2880859 14 (a20)corrigé de façon que la trajectoire qui en résulte pour le coin arrière (E2), compte tenu de la longueur (L) du véhicule et des valeurs moyennes des paramètres mises en mémoire, reste à l'intérieur de la trajectoire (T,) suivie précédemment par le coin avant (E,) à une distance en arrière du coin avant correspondant à la longueur du véhicule.

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que, lors du passage du coin avant (E,) dans une position de base P0, le système de pilotage définit un repère orthonormé du véhicule ayant pour origine le centre de gravité G et deux axes perpendiculaires, respectivement un axe des abscisses correspondant à l'axe longitudinal du véhicule et un axe des ordonnées et, à partir des valeurs moyennes des paramètres représentatifs mises en mémoire pour ladite position de base PO établit l'équation, dans ledit repère du véhicule, d'une trajectoire fictive (T2) équivalente à la trajectoire (T,) suivie antérieurement par le coin avant (E,) sur une longueur correspondant à la longueur du véhicule, en arrière de la position de base PO et, en admettant que, pendant le déplacement élémentaire suivant (D'1), le coin avant (E,) suive une prolongation vers l'avant de ladite trajectoire fictive (T2) et que l'angle de braquage avant (a,) soit conservé, détermine la trajectoire prévisible (T3) du coin arrière (E2) et corrige l'angle de braquage arrière (a2) pour que la trajectoire prévisible (T3) du coin arrière (E2) reste à l'intérieur et soit au plus tangente à la trajectoire équivalente (T2) du coin avant (E,) à une distance en arrière de celui-ci correspondant à la longueur du véhicule.

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la longueur d'un déplacement élémentaire D est déterminée de façon que, sur la trajectoire (T,) du coin avant (E,), la longueur (L) du véhicule représente un nombre entier (n) de déplacements élémentaires.

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'équation de la trajectoire (T2) équivalente à la trajectoire (T,) du coin avant (E,) est établie à partir des valeurs moyennes des paramètres mises en mémoire pour les n positions de bases antérieures (P,, P2, ..., Pr"), en remontant en arrière jusqu'à une position antérieure reculée Pn écartée de la position de base PO d'une distance sensiblement égale à la longueur (L) du véhicule (1).

6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'équation de la trajectoire équivalente du coin avant est établie, pour chaque position de base P0, en fonction des valeurs moyennes (Vym) de la vitesse latérale et (gym) de la vitesse de lacet du coin avant (E,), lesdites valeurs moyennes (V,,m, 1@m) étant calculées à partir de la vitesse longitudinale moyenne (Vm) et des angles moyens de braquage avant (a,m) et arrière (a2m) mises en mémoire pour la position de base Po considérée.

7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la trajectoire prévisible (T3) du coin arrière (E2) pendant le déplacement élémentaire (D',) suivant une position de base Po est déterminée à partir des valeurs moyennes de la vitesse latérale et de la vitesse de lacet du coin avant pendant le déplacement élémentaire précédent (D,).

8. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que, sur le déplacement élémentaire D', suivant une position de base Po, le système de pilotage (2) assimile la portion de trajectoire suivie par le coin avant (E,) à une prolongation de la trajectoire antérieure équivalente (T2) et détermine à chaque instant l'ordonnée du coin arrière (E2) dans le repère du véhicule correspondant à ladite position de base Po, de façon à calculer un angle de braquage arrière (a20) tel que ladite ordonnée instantanée du coin arrière (E2) ne dépasse pas l'ordonnée du point de même abscisse sur la trajectoire équivalente (T2) dans ledit repère de la position de base Po.

9. Procédé selon l'une des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que la trajectoire antérieure (T2) équivalente à la trajectoire (T,) suivie par le coin avant (E,) est un arc de cercle et que, sur le déplacement élémentaire D', suivant une position de base Po du coin avant E,, le système de pilotage assimile la portion de trajectoire suivie, à chaque instant, par la position antérieure reculée P', écartée de la longueur du véhicule en arrière d'une position instantanée P' à la portion correspondante de la corde Po Qn dudit arc de cercle pour prévoir, à chaque instant, le déplacement futur de ladite position antérieure reculée P'n et corriger, en conséquence, l'angle de braquage arrière pour que la trajectoire suivie par le coin arrière E2 reste écartée et soit, au plus, tangente à ladite corde Po Qn.

10. Procédé selon l'une des revendications 3 à 9, caractérisé en ce que, pour chaque position de base Po, le système de pilotage établit l'équation de la trajectoire antérieure équivalente (T2) dans le repère correspondant à ladite position Po et conserve le même repère et la même trajectoire équivalente pour corriger l'angle de braquage arrière pendant le déplacement élémentaire suivant D, et que, dans la position de base suivante P',, le système de pilotage recale le repère du véhicule et corrige l'équation de la trajectoire équivalente en fonction des valeurs moyennes des paramètres mises en mémoire dans ladite position suivante P', , afin de procéder sur le déplacement suivant D'2, au calcul de la correction de l'angle arrière dans le nouveau repère de la position P'1 et à partir de l'équation corrigée de la trajectoire équivalente.

11. Procédé selon l'une des revendications 6 à 10, caractérisé en ce que les valeurs moyennes de la vitesse latérale Vym et de la vitesse de lacet ({/m du coin avant 5 extérieur E, sur un déplacement élémentaire D1 entre une position de base Po et la position de base précédente P1 sont données par les équations: Vym = Vm*(12 atm+11 a2m)Il 'rm Vm*(atm-a2m)il dans lesquelles: Vm est la vitesse longitudinale moyenne atm est l'angle d'orientation moyen des roues avant a2m est l'angle d'orientation moyen des roues arrière Il est la distance entre les roues avant et le centre de gravité 12 est la distance entre les roues arrière et le centre de gravité 15 1 = I1+12 est l'empattement du véhicule 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que, à partir des valeurs moyennes Vym de la vitesse latérale du coin avant E1 et tpn, de la vitesse de lacet, le système de pilotage détermine l'ordonnée, dans le repère du véhicule, d'une position reculée Q écartée en arrière de la position de base Po du coin avant par la formule: Ya = Vml Wr [(L1+Vym1 Wm)2 + (Vm/pm)2 (L2+Vym/pm)Z1112 dans laquelle: Vm est la vitesse longitudinale moyenne sur le déplacement D 4/m est la vitesse de lacet moyenne L1 est l'abscisse du coin avant Vym est la vitesse latérale moyenne du coin avant L2 est l'abscisse du coin arrière et corrige l'angle de braquage arrière en tenant compte des trajectoires futures du coin avant E, et du coin arrière E2, ainsi que de la trajectoire future de la position antérieure reculée instantanée P'n, cette trajectoire future étant assimilée à la corde Po Qn de la trajectoire équivalente (T2) , de façon que, pendant le déplacement élémentaire suivant D', du coin avant E,, l'ordonnée du coin arrière E2 reste inférieure et au plus égale à l'ordonnée ainsi calculée du point Q'n de la corde Po Qn correspondant à ladite position antérieure P'n.

13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que le système de pilotage détermine la correction à apporter à l'angle de braquage arrière en fonction des angles de braquage avant a, et arrière a2, des abscisses L, du coin avant et L2 du coin arrière, de l'écartement I, des roues avant et I2 des roues arrière par rapport au centre de gravité G et de l'ordonnée YQ de la position reculée, par un calcul séquentiel des paramètres suivants: a,=-1/al; b,=l/ai a2=YQ/(L2-LI);b2=-L, /(L2-L,) a4 = (1 + a,a2) / (1 + a22) ; b4 = (b, b2) d2 / (1 + a22) a5 = a2a4; b5= b4a2 + b2 a6 = (a4 1)2 + (a, a5)2 - 1 a,2 b6 = L2 + (a4 1) b4 + (a, a5) (b1 - b5) a1b, c6=b42+(b1 b5)2-L22-b,2 A = [-b6 2 [b62 - arc6]1/2] / 2a6 la correction à apporter à l'angle arrière a2 étant: a2'=- a, (L2+A)/(L, A) 14. Procédé selon la revendication 1 à 13, caractérisé en ce que le système de pilotage choisit, en fonction des valeurs mesurées à chaque instant de la vitesse longitudinale et des angles de braquage avant et arrière, et des valeurs moyennes de la vitesse latérale et de la vitesse de lacet, l'une ou l'autre d'au moins trois stratégies de correction de l'angle de braquage arrière, respectivement: une stratégie de non-correction dans l'un ou l'autre des cas suivants: * si la vitesse longitudinale moyenne est négative; * si la vitesse longitudinale moyenne est supérieure à une limite 25 donnée Vmax; * si la valeur absolue de l'angle de braquage avant est inférieure à une limite donnée ao; * Si la vitesse moyenne de lacet et/ou la vitesse latérale moyenne est de signe opposé à l'angle de braquage avant.

une stratégie en ligne droite si la valeur absolue de la vitesse de lacet moyenne rpm est inférieure à une limite donnée q'o; une stratégie en courbe si la valeur absolue de la vitesse de lacet moyenne est supérieure à une limite y/o.