FR2900114A1 - Dispositif d'estimation de l'angle de derive d'un vehicule - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un dispositif d'estimation d'un angle de dérive d'un véhicule, dont les signaux d'entrée sont une vitesse longitudinale, une accélération longitudinale et une vitesse de lacet du véhicule caractérisé en que ledit dispositif d'estimation de l'angle de dérive delta comporte un dispositif d'estimation cinématique (1). L'angle de dérive delta délivré en sortie dudit dispositif cinématique (1) est déterminé à partir de l'équation cinématique A suivante : Vy étant la vitesse latérale, Vx la vitesse longitudinale, Vx la dérivée de la vitesse longitudinale,gammal l'accélération longitudinale et la vitesse de lacet psi du véhicule. Le dispositif d'estimation comporte dispositif d'estimation intégrateur (2), couplé avec le dispositif cinématique (1).

Description

DISPOSITIF D'ESTIMATION DE L'ANGLE DE DERIVE D'UN VEHICULE

La présente invention concerne un dispositif d'estimation permettant d'améliorer le comportement et le confort d'un véhicule.

L'invention concerne plus précisément un dispositif d'estimation de l'angle de dérive d'un véhicule. Un véhicule est conçu de manière à adopter le comportement le plus stable possible quelle que soit la sollicitation du conducteur ou l'état de la chaussée. Cependant certaines situations peuvent engendrer un désagrément io de conduite, un écart de trajectoire et même une perte de contrôle du véhicule, comme par exemple un lever de pied en courbe, un freinage en courbe, un évitement d'obstacle, une adhérence faible ou asymétrique, une perturbation aérodynamique. La perte de contrôle d'un véhicule léger est assimilée à un écart de 15 trajectoire par rapport à la trajectoire pour laquelle il a été conçu. Il peut arriver que le conducteur soit alors incapable de revenir sur la trajectoire désirée. Deux cas de figure peuvent se présenter : le sous-virage et le survirage. Lors d'un sous-virage, le véhicule s'écarte de la trajectoire neutre vers l'extérieur du virage. Il reste toutefois stable mais une sortie de route n'est pas exclue. Lors 20 d'un sur-virage, le véhicule s'écarte de la trajectoire neutre vers l'intérieur du virage. Il devient instable et peut aller jusqu'au tête-à-queue. Les véhicules actuels sont équipés de systèmes actifs qui peuvent être pilotés par des procédés basés sur des informations du véhicule comme par exemple la vitesse de lacet, l'accélération latérale ou l'angle de dérive. La 25 connaissance de l'angle de dérive du véhicule permet d'améliorer le comportement et le confort du véhicule dans les phases de sous-virage et de survirage. La connaissance de cette information permet également d'améliorer les différentes stratégies et algorithmes de liaison au sol d'un véhicule. 30 Il existe des dispositifs d'estimation de l'angle de dérive d'un véhicule. Selon des conceptions proposées, des méthodes de calculs d'estimation de l'angle de dérive d'un véhicule reposent sur la connaissance de la rigidité de la 25 dérive des pneumatiques qu'il faut estimer de façon précise. L'effort extérieur latéral F.), exercé par le sol sur les roues avant est proportionnel à l'angle de dérive du véhicule, le coefficient de proportionnalité correspondant à un exemple de rigidité de la dérive.

D'autres estimateurs tels que ceux décrit dans le brevet US6671595 utilisent des équations cinématiques générales du solide qui cependant tiennent compte des effets de la gravité et nécessitent plusieurs paramètres pour effectuer l'estimation de l'angle de dérive. Afin de s'affranchir des rigidités de dérive et utiliser un modèle le plus io simple possible qui utilise un nombre minimum de paramètres de calculs, l'invention propose un dispositif d'estimation d'un angle de dérive b d'un véhicule, dont les signaux d'entrée sont la vitesse longitudinale Vx , l'accélération longitudinale yl et la vitesse de lacet yr du véhicule caractérisé en que ledit dispositif d'estimation de l'angle de dérive b comporte un dispositif 15 d'estimation cinématique. L'avantage d'un tel estimateur cinématique est qu'il est simple à réaliser et permet d'obtenir une estimation fiable de l'angle de dérive d'un véhicule pour des vitesses de lacet non voisines de O. Selon d'autres caractéristiques de l'invention : 20 - l'estimation de l'angle de dérive b est déterminée à partir de l'équation cinématique suivante :b = tan-'( YV Vxùyl avec Vy étant la vitesse Vx yl. Vx latérale et Vx la dérivée de la vitesse longitudinale du véhicule. - l'estimation de l'angle de dérive b est déterminée à partir de l'équation cinématique suivante : Vx 8 = tan-l(Vyy~

Vx Vx Vy étant la vitesse latérale et Vx la dérivée de la vitesse longitudinale du véhicule. - le dispositif d'estimation comporte un dispositif d'estimation intégrateur. 15 20 25 - le dispositif d'estimation intégrateur délivre une estimation de l'angle de dérive b déterminée par l'équation suivante : b=tan- ~(Vx)avec Vy= fVy= f(7T-Vx•yr). YT étant l'accélération latérale du véhicule. s - le dispositif d'estimation cinématique initialise à chaque pas de temps le dispositif d'estimation intégrateur , l'estimation de l'angle de dérive b étant déterminée : a. par le dispositif d'estimation cinématique pour des vitesses de lacet yr sensiblement supérieures ou égales à une première vitesse de lacet seuil yr haut, b. par le dispositif d'estimation intégrateur pour des vitesses de lacet yr sensiblement inférieures ou égales à une deuxième vitesse de lacet seuil yr bas, c. par un couplage des deux dispositifs d'estimation cinématique et intégrateur pour des vitesses de lacet comprises entre les première et deuxième vitesses de lacet seuil yr haut et yr bas, l'estimation de l'angle de dérive b étant une somme pondérée des estimations de l'angle de dérive 81 et 82 respectivement obtenues par le dispositif d'estimation cinématique et le dispositif d'estimation intégrateur. - la première vitesse de lacet seuil yr haut est sensiblement égale à la deuxième vitesse de lacet seuil yr bas, l'estimation de l'angle de dérive étant obtenue : a. par l'intermédiaire du dispositif d'estimation intégrateur pour des vitesses de lacet sensiblement inférieures ou égales à la vitesse de lacet seuil yr bas, b. et par l'intermédiaire du dispositif d'estimation cinématique pour des vitesses de lacet sensiblement supérieures à la vitesse. i0 L'invention a également pour objet un procédé d'estimation d'un angle de dérive d'un véhicule pour des vitesses de lacet supérieures ou égales à la première vitesse de lacet seuil caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : a. mesurer la vitesse longitudinale Vx , l'accélération longitudinale yl et la vitesse de lacet yr du véhicule, b. générer le signal de la dérivée de la vitesse longitudinale Vx c. filtrer les signaux d'entrée et le signal de la dérivée de la vitesse longitudinale Vx , d. générer les amplitudes des signaux du numérateur et du dénominateur de l'expression Vx yl y . Vx e. générer le signal de l'estimation de l'angle de dérive b au temps t, f. filtrer le signal de sortie de l'estimation de l'angle de dérive b . 15 Selon d'autres caractéristiques de l'invention : - le procédé comporte une étape consistant à utiliser un module qui délivre en sortie la fonction inverse de la tangente du signal d'entrée, ladite étape étant effectuée avant la dernière étape de filtrage du signal de sortie de l'estimation de l'angle de dérive b , 20 - le procédé d'estimation d'un angle de dérive d'un véhicule pour des vitesses de lacet sensiblement inférieures ou égales à la deuxième vitesse de lacet seuil yr bas est caractérisé en ce qu'il comporte les étapes d'estimation suivantes : a. mesurer l'accélération latérale 7T, la vitesse longitudinale Vx, la 25 vitesse de lacet yr , b. générer le signal de la vitesse latérale Vy par l'intermédiaire d'un intégrateur et des signaux de l'accélération latérale YT , de la vitesse longitudinale Vx , et de la vitesse de lacet yr , c. générer le signal de l'estimation de l'angle de dérive b par l'intermédiaire d'un module multiplicateur diviseur suivi d'un module délivrant le signal de la fonction inverse de la tangente du signal d'entrée. L'invention a également pour objet un véhicule comportant au moins une unité de calcul, des capteurs permettant d'obtenir la vitesse longitudinale, io l'accélération longitudinale et la vitesse de lacet du véhicule nécessaires au calcul d'estimation et un tel dispositif d'estimation de l'angle de dérive. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront clairement à la lecture de la description suivante du mode de réalisation non limitatif de celle-ci, en liaison avec les dessins annexés sur lesquels : 15 - la figure 1 représente le schéma d'un dispositif d'estimation cinématique, - la figure 2 représente le schéma du dispositif d'estimation cinématique de la figure 1 couplé avec un estimateur intégrateur, - la figure 3 représente le schéma détaillé d'un module seuil représenté 20 à la figure 2, et - la figure 4 représente les zones d'utilisation des estimateurs cinématique et intégrateur. La dérive est la variation de trajectoire d'un véhicule due à la déformation transversale que subissent les pneumatiques quand ils sont soumis à l'action 25 d'une force latérale. L'angle de dérive est l'angle formé entre un vecteur vitesse de direction perpendiculaire à l'axe de la roue et un vecteur vitesse dont la direction est celle du déplacement du véhicule par rapport au sol. L'algorithme d'estimation est basé sur les relations cinématiques du châssis d'un véhicule qui permet d'estimer l'angle de dérive au centre de 30 gravité du véhicule. 5 i0 Une méthode d'estimation de l'angle de dérive est déterminée à partir d'équations cinématiques. Les expressions des accélérations longitudinale et latérale du véhicule sont données par les équations suivantes : y, = Vx ûV), YT = Vy + Vx yr Vx étant la vitesse longitudinale du véhicule,Vy la vitesse latérale, y1 l'accélération longitudinale et yr la vitesse de lacet du véhicule. Ce qui permet d'écrire : L'angle de dérive b est défini par b = tan-'(Vy ) Vx

Après une approximation au premier ordre, l'angle de dérive b est déterminé par l'équation cinématique A suivante : Vy = Vx ûy, _Vx ûy, Vx YT û Vy y! .Vx 15 L'expression de l'estimation de l'angle de dérive 8 est alors fonction de quatre paramètres qui sont la vitesse longitudinale Vx , la dérivée de la vitesse longitudinale Vx , l'accélération longitudinale y et la vitesse de lacet yr du véhicule.

Du fait de l'expression du dénominateur de l'équation cinématique A, un 20 premier mode de réalisation sur la figure 1, consiste à fixer arbitrairement une valeur de l'angle de dérive au voisinage de yr = 0, c'est-à-dire pour des vitesses

de lacet inférieures ou égales à une vitesse de lacet seuil yr_ bas proche de 0 déterminé lors de la mise au point du véhicule. Une vitesse de lacet sensiblement nulle ne signifie pas nécessairement que la voiture n'est pas Vx = excitée mais peut par exemple exprimer un changement de direction, le volant passant par exemple de gauche à droite. Dans ce premier mode de réalisation, l'estimation de l'angle de dérive arbitraire choisie est la dernière estimation fournie par le dispositif d'estimation 5 lorsque la vitesse de lacet yr n'est pas sensiblement nulle. Ainsi, l'estimation de l'angle de dérive au voisinage de yr =0, c'est-à-dire pour des vitesses de lacet sensiblement inférieures ou égales à la vitesse de lacet seuil yr bas au temps t est sensiblement égale à l'estimation de l'angle de dérive calculée au temps précédent pour lequel la vitesse de lacet yr n'est pas sensiblement nulle ou io n'est pas au voisinage de 0, c'est-à-dire pour des vitesses de lacet sensiblement supérieures ou égales à la vitesse de lacet seuil yr_bas. Le dispositif d'estimation cinématique 1 de la figure 1 comporte donc au moins un module qui mémorise des étapes de calculs. Soit bt l'estimation de l'angle de dérive à l'instant t. 15 Le dispositif d'estimation cinématique 1 obéit alors à l'équation Au voisinage d'une vitesse de lacet sensiblement nulle, yr =0, l'angle de dérive estimé au temps t par le dispositif d'estimation cinématique 1 et noté b t , est sensiblement égal à l'angle de dérive estimé au temps t-1 mémorisé par le 20 dispositif d'estimation cinématique 1 et noté b t - . La figure 1 représente un exemple d'un dispositif d'estimation cinématique 1 qui utilise l'équation cinématique A pour l'obtention d'un angle de dérive 8. On souhaite obtenir un estimateur aussi simple que possible qui n'utilise qu'un nombre minimal de paramètres. 25 Les signaux d'entrées du dispositif d'estimation cinématique 1 nécessaires au calcul de l'angle de dérive 8 sont alors la vitesse latérale Vy , l'accélération longitudinale yl et la vitesse de lacet yr du véhicule, la valeur Vx étant obtenue J6ti siyl ≤y bas Vxùy1 si y >y bas ù yl•Vx en utilisant un dérivateur. Le nombre de signaux nécessaires au dispositif d'estimation cinématique 1 est alors minimal. Ces signaux d'entrée peuvent par exemple être obtenus par une simple mesure. L'amplitude du signal délivré à la sortie du dispositif d'estimation cinématique 1 correspond à l'angle de dérive b au centre de gravité du véhicule. Le dispositif d'estimation cinématique 1 s'intègre dans un système global dont l'architecture matérielle comprend donc au moins un moyen d'obtenir la vitesse longitudinale du véhicule Vy , l'accélération longitudinale yl du véhicule, la vitesse de lacet du véhicule yr et un ou des moyens électroniques de calcul. io La dérivée de la vitesse longitudinale Vx obtenue à partir de la vitesse longitudinale Vx doit être filtrée de façon à réduire le bruit obtenu sur Vx après la dérivation. Tous les signaux d'entrée sont alors filtrés de façon à ce qu'ils soient tous en phase. A cet effet, un module 11 comportant un moyen de dériver et un moyen de 15 filtrer les signaux reçoit en entrée le signal de la vitesse longitudinale Vx et délivre en sortie le signal de cette même vitesse longitudinale filtrée ainsi que le signal d'une dérivée Vx filtrée de la vitesse longitudinale Vx . Deux filtres passe-bas 12 et 13 délivrent respectivement en sortie les signaux d'entrée filtrés de l'accélération longitudinale du véhicule yl et de la vitesse de lacet du 20 véhiculeyr . L'amplitude du signal de la vitesse de lacet yr est à chaque pas de temps mémorisé dans une variable testO. Un module additionneur soustracteur 14 ayant pour signaux d'entrée le signal de la dérivée de la vitesse longitudinale Vx et le signal de l'accélération 25 longitudinale yl , délivre en sortie le signal représentant l'expression du numérateur Vx y1 de l'équation cinématique A. Un module multiplicateur 15 reçoit en entrée le signal de la vitesse longitudinale du véhicule Vx et le signal de la vitesse de lacet du véhicule yr , et délivre en sortie le signal représentant l'expression du dénominateur yr .Vx de l'équation cinématique A. Les signaux de sortie du module additionneur soustracteur 14 et du module multiplicateur 15 sont respectivement constamment mémorisés dans deux modules mémoires 18 et 19 pendant un pas d'échantillonnage Un module switch 101 reçoit en entrée le signal représentant l'expression du numérateur de l'équation cinématique A calculé au temps t, la variable testO et le signal représentant l'expression du numérateur de l'équation A mémorisé au temps t -1. La sortie du module 101 dépend donc de la variable testO. io Si la variable testO est sensiblement proche de 0, c'est-à-dire si la vitesse de lacet yr est sensiblement inférieure ou égale à la vitesse de lacet seuil yr bas, et donc si la vitesse de lacet yr est au voisinage de yr = 0, le signal de sortie du module switch 101 est le signal dont l'amplitude représente l'expression du numérateur de l'équation A mémorisé au temps t-1, sinon le 15 signal de sortie est le signal dont l'amplitude représente l'expression du numérateur de l'équation A généré à la sortie du module additionneur soustracteur 14. Un module switch 102 reçoit en entrée le signal dont l'amplitude représente l'expression du dénominateur de l'équation A calculé au temps t, la 20 variable testO, et, le signal dont l'amplitude représente l'expression du dénominateur de l'équation A mémorisé au temps M. De même, la sortie du module switch 102 dépend aussi de la variable testO. Si la variable testO est sensiblement proche de 0, le signal de sortie du module switch 102 est le signal dont l'amplitude représente l'expression du 25 dénominateur de l'équation A mémorisé au temps t -1, sinon le signal de sortie est le signal dont l'amplitude représente l'expression du dénominateur de l'équation A généré à la sortie du module additionneur soustracteur 14. Un module multiplicateur diviseur 16 reçoit en entrée le signal dont l'amplitude représente l'expression du numérateur Vx -yl et le signal dont 30 l'amplitude représente l'expression du dénominateur yr .Vx de l'équation cinématique A générés au temps t ou au temps t-1 selon la vitesse de lacet io mesurée et délivre en sortie le signal dont l'amplitude représente l'estimation de l'angle de dérive sensiblement égal à l'expression Vx Yl ou égal à l'estimation y . Vx faite au temps précédent. Un filtre passe-bas 17 placé avantageusement à la sortie du module multiplicateur diviseur 16 permet de lisser les discontinuités qui peuvent apparaître entre les estimations b t et b t _1 . Le dispositif d'estimation cinématique 1 décrit précédemment est donné à titre d'exemple non limitatif. Il est possible par exemple possible de placer un module avant le filtre passe-bas 17, dont la fonction est de calculer la fonction io inverse de la fonction tangente. La mémorisation de l'estimation de l'angle de dérive peut par exemple être effectuée à la fin de la génération du signal d'estimation cinématique 1. Un seul module mémoire 18 ainsi qu'un seul module switch 101, placés par exemple avant le filtre passe bas 17, sont alors nécessaires. La division de l'équation cinématique A est effectuée par 15 l'intermédiaire du module multiplicateur diviseur 16 lorsque la vitesse de lacet n'est pas sensiblement voisine de O. Ainsi, au temps t, après un test effectué sur l'amplitude du signal de la vitesse de lacet, le dispositif d'estimation cinématique 1, effectue les étapes nécessaires à l'obtention d'un signal de l'estimation de l'angle de dérive obéissant à l'équation cinématique A pour des 20 vitesses de lacet qui ne sont pas voisines de 0 ou délivre directement le signal de l'estimation de l'angle de dérive b t _1 mémorisé au temps t-1. Le dispositif d'estimation cinématique 1 est par exemple initialisé au temps t=0 par un angle de dérive prédéterminé .Cela peut par exemple être réalisé par l'intermédiaire d'une variable testO déterminée lors de la mise au point du 25 véhicule. Pour améliorer le calcul de l'estimation de l'angle de dérive pour des vitesses de lacet sensiblement proches de 0, un deuxième mode de réalisation consiste à coupler le dispositif d'estimation cinématique 1 décrit ci-dessus avec un dispositif d'estimation intégrateur 2. 30 Le dispositif d'estimation intégrateur 2 est donc destiné à fonctionner dans les zones où la vitesse de lacet est sensiblement faible et proche de O. 2900114 Il Le dispositif d'estimation intégrateur 2 de l'angle de dérive comporte un intégrateur 21 qui calcule l'intégration directe de Vy . Le dispositif d'estimation intégrateur 2 permet d'obtenir la vitesse latérale Vy du véhicule à partir de laquelle sera estimé l'angle de dérive b - Vy . Vx 5 En effet de l'équation y,= Vy +Vx •yr , on déduit l'expression Vy qui est alors Vy =y,- Vx .y . L'expression de l'angle de dérive b est alors déterminée par l'équation B suivante : b = tan-1 (Vx) avec Vy = f Vy = f (yT - Vx •yr ).

io Cet estimateur intégrateur 2 n'est utilisé que sur de courtes périodes temporelles. Il est utilisé lors des changements de sens de rotation, c'est-à-dire lors des changements de signe de la vitesse de lacet, ou juste avant la détection de la ligne droite. Le risque de dérive de l'intégrale est donc faible.

Dans ce deuxième mode de réalisation, l'estimation de l'angle de dérive

15 peut être délivrée par le dispositif d'estimation cinématique 1 seul, par le dispositif d'estimation intégrateur 2 seul ou par le couplage des deux estimateurs en fonction de la vitesse de lacet yr du véhicule. Le dispositif d'estimation cinématique 1 initialise le dispositif d'estimation intégrateur 2 à chaque pas de temps pour assurer la continuité de l'estimation 20 lors du passage d'un dispositif d'estimation à un autre.

Lorsqu'il n'est pas utilisé, le dispositif d'estimation intégrateur 2 est

initialisé par la fonction : Vznzt= Vx•b . Cette initialisation permet d'assurer la continuité de l'estimation lors du passage d'un dispositif d'estimation à un autre. Le choix du dispositif d'estimation dépend de la valeur de la vitesse de

25 lacet mesurée.

Telles que représentées sur la figure 4, une première et une deuxième vitesse de lacet seuil préalablement définies yr haut et yr bas lors de la mise

au point du véhicule avec 0<yrbas<yrhaut . Les vitesses de lacet seuil yrhaut , yrbas définissent un intervalle appelé également zone de transition. L'angle de dérive est délivré par le dispositif d'estimation cinématique 1 lorsque la vitesse de lacet yr est suffisamment élevée, c'est-à-dire lorsque la vitesse de lacet mesurée yr est sensiblement supérieure ou égale à la première vitesse de lacet seuil yr haut, ce qui est par exemple le cas lors d'un mouvement de rotation. L'angle de dérive est estimé par le dispositif d'estimation intégrateur 2 lors de changement de sens de rotation par exemple, pour des vitesses de lacet se trouvant au voisinage de yr =0, c'est-à-dire pour des vitesses de lacet yr sensiblement inférieures ou égales à la vitesse de lacet seuil yr bas, c'est-à-dire lorsque 0<_yr <y bas . L'angle de dérive est également estimé par le dispositif d'estimation intégrateur 2 lorsque le véhicule n'est pas en ligne droite, c'est-à-dire lorsque l'accélération IatéraleyT n'est pas sensiblement nulle.

Le dispositif d'estimation intégrateur 2 est constitué, d'un module additionneur soustracteur et d'un multiplicateur, non représentés, de l'intégrateur 21 et d'un module multiplicateur 22. Le filtrage peut par exemple être effectué dans le module multiplicateur 22. Dans ce mode de réalisation, un module 23 permet de calculer la tangente inverse du signal d'entrée L'intégrateur 21 a pour signaux d'entrée le signal de la vitesse longitudinale Vx , de la vitesse de lacet yr et de l'accélération latérale yT du véhicule, un signal d'entrée d'amplitude xO permettant d'initialiser l'intégrateur 21 et une entrée appelée reset permettant de forcer la sortie de l'intégrateur à 0 lorsque la vitesse de lacet et l'accélération latérale du véhicule sont faibles, sensiblement proches de 0 ou sensiblement égales à O. Cela peut par exemple être réalisé par un module 26 préprogrammé qui délivre un signal de sortie d'amplitude sensiblement nulle si vitesse de lacet yr et si l'accélération latérale yT sont sensiblement nulles ou au voisinage de O. L'intégrateur 21 délivre en sortie le signal de la vitesse latérale du véhicule Vy telle que Vy = f Vy = f (yT - Vx .y ) ainsi que le signal de la vitesse longitudinale Vx . Ces signaux Vy et Vx sont les signaux d'entrée d'un module multiplicateur diviseur 22 qui délivre en sortie le signal représentant le quotient Vy Vx Un module 23 ayant pour signal d'entrée le signal représentant le quotient ' Vx

permet d'estimer l'angle de dérive b .

Il sera compris sans sortir du contexte de l'invention, que le module 23 peut être tout simplement supprimé. On obtient alors une estimation de l'angle de dérive b - Vy qui est aussi une approximation au premier ordre de Vx l'expression de l'angle de dérive b = tan'(Vy ) Vx Lorsque la vitesse de lacet yr est comprise entre les première et deuxième vitesses de lacet seuil yr bas et yr haut, c'est-à-dire lorsque la vitesse de lacet mesurée est dans la zone de transition, l'estimation de l'angle de dérive b correspond à une somme pondérée des deux dispositifs d'estimation cinématique 1 et intégrateur 2. L'angle de dérive estimé par le dispositif d'estimation cinématique 1 est appelé 81 et celui estimé par le dispositif d'estimation intégrateur 2 est appelé 82 .

La somme pondérée est réalisée à partir de deux modules Seuil1 24 et Seuil2 25, tels que représentés sur les figures 2 et 3.

Le signal de sortie du module 15 du dispositif d'estimation cinématique 1 appelé également signal test1 représentant le signal du dénominateur de l'équation A, est mémorisé.

Le module Seuil1 24 a pour signal d'entrée un signal dont l'amplitude 83 est sensiblement constante le signal test1 prélevé en sortie du dispositif d'estimation cinématique 1, et le signal de l'estimation de l'angle de dérive 82 obtenu par le dispositif d'estimation intégrateur 2. L'amplitude du signal test1 est ramenée à une amplitude k2 comprise dans l'intervalle [0 ;1]. Le signal de sortie du module Seuil1 24 a une amplitude b' sensiblement égale à k2 *82 +0ù k2)83 . En pratique, la constante 83 est par exemple sensiblement nulle. Le module Seuil2 25 a pour signaux d'entrée un signal dont l'amplitude est sensiblement égale à l'amplitude b' de sortie du module Seuil1 24 le signal testO prélevé en sortie du dispositif d'estimation cinématique 1, et le signal de l'angle de dérive 81 estimé par le dispositif d'estimation cinématique 1. L'amplitude du signal testO est ramenée à une amplitude k1 comprise dans d'intervalle [0 ;1]. Cela est réalisé par l'intermédiaire d'une fonction telle que par exemple la fonction représentée sur la figure 3. L'amplitude du signal de sortie du module 25 est sensiblement égale kl * 8'+(l ù kl) 8l .La part de l'estimation cinématique 1 est plus élevée lorsque la vitesse de lacet yr est proche de la première vitesse de lacet seuil yr haut, et est moins importante lorsque la vitesse de lacet yr est proche de la deuxième vitesse de lacet seuil yr bas .

Enfin, l'angle de dérive est arbitrairement estimé à 0 uniquement lorsque le véhicule est en ligne droite. Cela est par exemple réalisé par une fonction qui teste les valeurs de la vitesse de lacet yr et de l'accélération latérale YT du véhicule, et qui renvoie une estimation de l'angle de dérive b sensiblement nulle si le conducteur roule le long d'une ligne droite.

Une variante de ce mode de réalisation consiste à utiliser un unique seuil yr_ haut sensiblement égal au seuil yr bas par exemple. L'estimation de l'angle de dérive n'est alors pas une somme pondérée mais est sensiblement égale à une estimation de l'angle de dérive 81 donnée par le dispositif d'estimation cinématique 1 pour des vitesses de lacet yr sensiblement supérieures à yr_ bas , et sensiblement égale à une estimation de l'angle de dérive 82 donnée par le dispositif d'estimation intégrateur 2 pour des vitesses de lacet yr sensiblement inférieures ou égales au seuil yr bas . La détection de la ligne droite peut se faire par plusieurs moyens. Dans le 5 cas présenté ci-dessus, on utilise les signaux de l'accélération latérale yT et de la vitesse de lacet yr . En effet, la ligne droite correspondant au cas où la vitesse de lacet yr et l'accélération latérale yT sont sensiblement nulles. Un autre moyen de détecter la ligne droite est d'utiliser le signal de l'accélération de lacet du véhiculeyr à la place du signal de l'accélération latérale 7T . lo L'approche cinématique présente l'avantage d'un bon comportement en régime stationnaire qui ne dépend pas des caractéristiques du véhicule tel que par exemple les rigidités de dérive, ou la masse de celui-ci. La conception du couplage permet d'améliorer le comportement du dispositif d'estimation cinématique 1 pour une faible vitesse de lacet yr . Le 15 mécanisme de couplage assure une continuité dans l'estimation de la dérive. Le couplage du dispositif d'estimation cinématique 1 et du dispositif d'estimation intégrateur 2 a l'avantage d'être valide dans toutes les phases de fonctionnement tel que la ligne droite ou les zones de fonctionnement à faible vitesse de lacet. 15

Claims (9)

REVENDICATIONS

1. Dispositif d'estimation d'un angle de dérive b d'un véhicule, dont les signaux d'entrée sont la vitesse longitudinale Vx , l'accélération longitudinale 5 yl et la vitesse de lacet yr du véhicule caractérisé en que ledit dispositif d'estimation de l'angle de dérive b comporte un dispositif d'estimation cinématique (1).

2. Dispositif d'estimation d'un angle de dérive b d'un véhicule selon la 10 revendication 1 caractérisé en ce que l'estimation de l'angle de dérive b est déterminée à partir de l'équation cinématique (A) suivante : Vy Vxyi b = tan-1( ), Vx yl Vx Vy étant la vitesse latérale et Vx la dérivée de la vitesse longitudinale du véhicule.

3. Dispositif d'estimation d'un angle de dérive b d'un véhicule selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en qu'il comporte un dispositif d'estimation intégrateur (2). 20

4. Dispositif d'estimation d'un angle de dérive b d'un véhicule selon la revendication 3 caractérisé en ce que le dispositif d'estimation intégrateur (2) délivre une estimation de l'angle de dérive b déterminée par l'équation (B) suivante : b = tan-1 (Vx) avec Vy = f Vy = f (7T- Vx . y ). 25 yT étant l'accélération latérale du véhicule.

5. Dispositif d'estimation d'un angle de dérive b d'un véhicule selon les revendications 3 et 4 caractérisé en que le dispositif d'estimation cinématique 10 15(1) initialise à chaque pas de temps le dispositif d'estimation intégrateur (2), l'estimation de l'angle de dérive b étant déterminée : a. par le dispositif d'estimation cinématique (1) pour des vitesses de lacet yr sensiblement supérieures ou égales à une première vitesse de lacet seuil yr haut, b. par le dispositif d'estimation intégrateur (2) pour des vitesses de lacet yr sensiblement inférieures ou égales à une deuxième vitesse de lacet seuil yr bas, c. par un couplage des deux dispositifs d'estimation cinématique (1) et intégrateur (2) pour des vitesses de lacet comprises entre les première et deuxième vitesses de lacet seuil yr haut et yr bas, l'estimation de l'angle de dérive b étant une somme pondérée des estimations de l'angle de dérive 81 et 82 respectivement obtenues par le dispositif d'estimation cinématique (1) et le dispositif d'estimation intégrateur (2).

6. Dispositif d'estimation d'un angle de dérive b d'un véhicule selon les revendications 3 et 4 caractérisé en que la première vitesse de lacet seuil yr haut est sensiblement égale à la deuxième vitesse de lacet seuil yr bas, 20 l'estimation de l'angle de dérive étant obtenue : a. par l'intermédiaire du dispositif d'estimation intégrateur (2) pour des vitesses de lacet sensiblement inférieures ou égales à la vitesse de lacet seuil yr bas, b. et par l'intermédiaire du dispositif d'estimation cinématique (1) 25 pour des vitesses de lacet sensiblement supérieures à la vitesse de lacet seuil yr bas.

7. Procédé d'estimation d'un angle de dérive d'un véhicule pour des vitesses de lacet supérieure ou égales à la première vitesse de lacet seuil yr_ haut caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : a. mesurer la vitesse longitudinale Vx , l'accélération longitudinale s yl et la vitesse de lacet yr du véhicule, b. générer le signal de la dérivée de la vitesse longitudinaleVx c. filtrer les signaux d'entrée et le signal de la dérivée de la vitesse longitudinale Vx , d. générer les amplitudes des signaux du numérateur et du i0 dénominateur de l'expression Vx yl y . Vx e. générer le signal de l'estimation de l'angle de dérive b au temps t, f. filtrer le signal de sortie de l'estimation de l'angle de dérive b . 15

8. Procédé d'estimation d'un angle de dérive d'un véhicule selon la revendication 7 caractérisé en ce qu'il comporte une étape consistant à utiliser un module (23) qui délivre en sortie la fonction inverse de la tangente du signal d'entrée, ladite étape étant effectuée avant la dernière étape de filtrage du signal de sortie de l'estimation de l'angle de dérive b . 20

9. Procédé d'estimation d'un angle de dérive d'un véhicule pour des vitesses de lacet sensiblement inférieures ou égales à la deuxième vitesse de lacet seuil yr bas selon les revendications 3 à 6 caractérisé en ce qu'il comporte les étapes d'estimation suivantes : 25 a. mesurer l'accélération latérale 7T, la vitesse longitudinale Vx, la vitesse de lacet yr .b. générer le signal de la vitesse latérale Vy par l'intermédiaire d'un intégrateur (21) et des signaux de l'accélération latérale YT , de la vitesse longitudinale Vx , et de la vitesse de lacet yr c. générer le signal de l'estimation de l'angle de dérive b par 5 l'intermédiaire d'un module multiplicateur diviseur (22) suivi d'un module (23) délivrant le signal de la fonction inverse de la tangente du signal d'entrée 1O.Véhicule comportant au moins une unité de calcul, des capteurs lo permettant d'obtenir la vitesse longitudinale, l'accélération longitudinale et la vitesse de lacet du véhicule nécessaires au calcul d'estimation et un dispositif d'estimation de l'angle de dérive caractérisé en ce que ledit dispositif d'estimation est selon l'une des revendications 1 à 6. 15