FR3013663A1 - Systeme de controle de motricite pour vehicule automobile par mesure de lacet et procede de controle correspondant - Google Patents

Abstract

Ce système de contrôle de motricité pour véhicule automobile comprend des moyens pour déterminer le glissement d'au moins l'une des roues du véhicule par rapport au sol, des moyens de calcul (13) comprenant un correcteur apte à émettre un signal de correction du couple à transmettre sur au moins l'une des roues du véhicule, en fonction du glissement de la roue par rapport au sol, et des moyens (20) pour corriger le couple à transmettre sur ladite roue, en fonction dudit signal de correction émis par les moyens de calcul. Il comprend en outre un moyen pour mesurer la vitesse de lacet réelle du véhicule, les moyens de calcul comprenant un moyen pour calculer (3) l'écart de lacet entre la vitesse de lacet réelle et une vitesse de lacet souhaitée, le signal de correction étant élaboré à partir de l'écart de lacet calculé.

Description

Système de contrôle de motricité pour véhicule automobile par mesure de lacet et procédé de contrôle correspondant L'invention concerne de manière générale le contrôle du comportement d'un véhicule automobile et se rapporte plus particulièrement au contrôle de la motricité d'un véhicule automobile. Le contrôle de la motricité d'un véhicule automobile est essentiel pour préserver la stabilité du véhicule et améliorer la sécurité. En virage, deux phénomènes d'instabilité peuvent se présenter. Le sous-virage est un glissement du train avant du véhicule, tandis que le survirage consiste en un glissement du train arrière. Ces phénomènes occasionnent une erreur de lacet du véhicule et doivent être corrigés. Des dispositifs de correction du lacet sont connus de l'état de la technique avec les systèmes dits d'Électro-Stabilisateur Programmé (ESP) présents dans certains véhicules automobiles. Ils permettent un contrôle en aval du lacet au moyen d'actions plus ou moins fortes sur le moteur et les freins en cas d'instabilité du véhicule. Le contrôle en aval de l'instabilité du véhicule n'est toutefois pas optimal en termes de réactivité et de ressenti de la part du conducteur. De plus, l'utilisation d'un couple de freinage en cas d'instabilité occasionne un gaspillage d'énergie. Une solution consiste à contrôler un écart de lacet plus en amont, au niveau du contrôle de motricité. Le contrôle de motricité permet de moduler le couple moteur transmis aux roues motrices et d'utiliser si besoin les freins. Les dispositifs d'anti-patinage, que l'homme du métier désigne par le terme d'ASR, et de régulation du couple moteur à la décélération, connus sous le terme de MSR, sont des dispositifs de contrôle de motricité. Le document JP 05-296 074 divulgue un contrôle de motricité à l'accélération utilisant un capteur de vitesse de lacet. Celui-ci sert à détecter si le véhicule est ou non en virage, en détectant une baisse de la vitesse de lacet qui passe en dessous d'un seuil prédéterminé. Une unité de contrôle électronique adapte alors le couple moteur à la sortie de virage, de manière à éviter l'apparition d'instabilités en sortie de virage. Au vu de ce qui précède, le but de l'invention est d'améliorer encore la stabilité du véhicule en virage, au moyen du contrôle de motricité, en utilisant la vitesse de lacet. L'invention a donc pour objet, selon un premier aspect, un système de contrôle de motricité pour véhicule automobile, comprenant des moyens pour déterminer le glissement d'au moins l'une des roues du véhicule par rapport au sol, des moyens de calcul comprenant un correcteur apte à émettre un signal de correction du couple à transmettre sur au moins l'une des roues du véhicule, en fonction du glissement de la roue par rapport au sol, et des moyens pour corriger le couple à transmettre sur ladite roue, en fonction dudit signal de correction émis par les moyens de calcul. Selon une caractéristique générale de ce système de contrôle, celui-ci comprend en outre un moyen pour mesurer la vitesse de lacet réelle du véhicule, les moyens de calcul comprenant un moyen pour calculer l'écart de lacet entre la vitesse de lacet réelle et une vitesse de lacet souhaitée, le signal de correction étant élaboré à partir de l'écart de lacet calculé. Ainsi, suite au calcul de l'écart de lacet, il est possible de mettre en oeuvre une correction à partir du contrôle de motricité, donc plus réactive, plus confortable et gaspillant moins d'énergie. Dans un mode de réalisation, les moyens de calcul comprennent un correcteur de type PID mettant en oeuvre un asservissement du glissement de la roue.

Dans un autre mode de réalisation, les moyens de calcul comprennent un correcteur de type PID mettant en oeuvre un asservissement de la vitesse de lacet réelle. Dans un mode de mise en oeuvre, le système comporte des moyens de couplage d'un premier signal de correction du glissement et d'un second signal de correction de l'écart de lacet, délivrant le signal de correction. Par exemple, les moyens de couplage comportent un multiplicateur.

L'invention a également pour objet, selon un autre aspect, un procédé de contrôle de motricité pour véhicule automobile, dans lequel on mesure le glissement d'au moins l'une des roues du véhicule, on émet un signal de correction d'un couple à transmettre sur ladite roue et l'on corrige ledit couple à transmettre en fonction dudit signal de correction. On mesure en outre la vitesse de lacet réelle, puis on calcule l'écart de lacet entre la vitesse de lacet réelle et une vitesse de lacet souhaitée et l'on corrige enfin le couple à transmettre à ladite roue en fonction de l'écart de lacet calculé.

D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 est un schéma d'ensemble d'un dispositif de contrôle de motricité d'une roue motrice selon un mode de réalisation de l'invention, la figure 2 illustre les moyens de calcul de l'écart de lacet, la figure 3 illustre les moyens de calcul de l'erreur de lacet, la figure 4 illustre les moyens de calcul de correction du couple à transmettre à la roue, et la figure 5 représente un exemple de procédé de contrôle de motricité au moyen du dispositif de la figure 1. La figure 1 représente un exemple de dispositif de contrôle de motricité selon un mode de réalisation de l'invention. Ce dispositif a pour but de corriger le couple transmis aux roues motrices afin de corriger un écart de lacet. Il émet à cet égard un signal de correction dont la valeur est utilisée pour modifier le couple moteur appliqué aux roues motrices. Dans cet exemple, le signal de correction est utilisé pour corriger le couple transmis à une roue motrice du véhicule, à partir de données concernant le glissement de cette roue et la vitesse de lacet du véhicule. Comme on le voit, le dispositif reçoit tout d'abord en entrée une valeur d'erreur de glissement EGi de la roue. Les autres paramètres d'entrée du système sont la vitesse de référence VREF du véhicule, la vitesse de lacet VREELLE du véhicule et la vitesse de lacet VCIBLE commandée par le conducteur. L'unique paramètre de sortie est un signal de correction GCOR1 du couple à transmettre à la roue. Le fonctionnement de ce dispositif de contrôle de motricité se fait en trois étapes. Dans une première étape, on détermine l'écart de lacet du véhicule. On détermine ensuite l'erreur de lacet du véhicule, et l'on calcule enfin le signal de correction du couple transmis à la roue motrice.

Le dispositif de contrôle 1 comporte ainsi un premier module 2 de calcul destiné à calculer l'écart de lacet ELACET, qui est la première variable intermédiaire nécessaire pour l'élaboration du signal de correction. L'écart ELACET est calculé à partir d'une mesure de la vitesse de lacet réelle VREELLE du véhicule et de la vitesse de lacet cible VCIBLE commandée par le conducteur. Le module de calcul 2 sera détaillé en référence à la figure 2. Le dispositif comporte également un deuxième module de calcul 7 destiné au calcul de l'erreur de lacet ELACET qui est une autre donnée intermédiaire nécessaire à l'obtention du signal de correction.

Elle dépend de l'écart de lacet ELACET obtenu à la sortie du module de calcul 2 et de la vitesse de référence VREF du véhicule par rapport au sol. Le deuxième module de calcul 7 sera détaillé en référence à la figure 3.

Le signal de correction du couple transmis à la roue GCORI est finalement obtenu à partir de l'erreur de glissement de la roue EGi, et de l'erreur de lacet ELACET, issue du module de calcul 7. Ces données d'entrée sont traitées par un troisième module de calcul 13, délivrant le signal de correction, qui sera détaillé en référence à la figure 4.

On se référera tout d'abord à la figure 2 qui représente le premier module 2 pour calculer l'écart de lacet CLAcET du véhicule. Ce premier module de calcul 2 comprend un comparateur 3, deux blocs d'entrée 4 et 5, reliés au comparateur 3, et un bloc de sortie 6 du comparateur. Le premier bloc d'entrée 4 est relié à un moyen de mesure de la vitesse de lacet cible VCIBLE du véhicule par rapport au sol. Le second bloc d'entrée 5 est relié à un moyen de mesure de la vitesse de lacet réelle VREELLE commandée par le conducteur. Le comparateur 3 permet de soustraire au signal de vitesse de lacet réelle VREELLE le signal de vitesse de lacet cible VCIBLE, de manière à obtenir l'écart de lacet ELACET. Ce signal est délivré au moyen du bloc de sortie 6 et constitue une première donnée nécessaire pour permettre l'émission du signal de correction du couple transmis à la roue. Comme visible sur la figure 3, le deuxième module de calcul 7 destiné au calcul de l'erreur de lacet ELACET comprend deux blocs d'entrée 8 et 9 et un bloc de sortie 12. Le premier bloc d'entrée 8 modélise la vitesse de référence VREF du véhicule par rapport au sol. Le deuxième bloc d'entrée 9 correspond à l'écart de lacet ELACET obtenu en sortie du premier module 2. Le bloc 10 permet de manipuler le signal de vitesse de référence selon une fonction de transfert, par exemple une fonction constante, affine, polynôme... selon le niveau de prestation désiré. Le signal obtenu est appelé par la suite seuil d'écart de vitesse de lacet.

Un comparateur 11 permet de soustraire au signal d'écart de lacet CLACET le seuil d'écart de vitesse de lacet. Le signal résultant de cette opération est l'erreur de lacet ELACET. En se référant enfin à la figure 4, le troisième module de calcul 13 qui délivre le signal de correction GCOR1 du couple transmis à la roue, comprend deux blocs d'entrée 14 et 15, un bloc de sortie 20 et un bloc de transfert 16. Le bloc de transfert 16 traite le signal d'erreur de glissement EGi collecté par le bloc d'entrée 15 et le signal d'erreur de lacet ELACET, collecté depuis le deuxième module de calcul 7 par le bloc d'entrée 14. Le bloc 16 délivre au moyen du bloc de sortie 20 le signal GCOR1 de correction du couple transmis à la roue. Ce signal de correction est destiné à commander les moyens pour corriger le couple à transmettre à la roue, non représentés. De cette manière, la variation de couple transmis à la roue est adaptée afin de corriger le glissement de la roue et les instabilités de lacet. Le bloc de transfert 16 comprend un premier contrôleur 17 de correction de l'erreur de glissement. Ce contrôleur traite le signal d'erreur de glissement EGi de manière à délivrer un signal de correction du glissement. Le contrôleur 17 peut par exemple être un contrôleur PID. Le bloc de transfert 16 comprend un second contrôleur 18 de correction de l'erreur de lacet. Ce contrôleur traite le signal d'erreur de lacet ELACET de manière à délivrer un signal de correction du lacet. Le contrôleur 18 peut ici également être un contrôleur PID. Le bloc de transfert 16 comprend enfin un multiplicateur 19, traitant les signaux de correction du glissement et du lacet, dont la sortie est le signal de correction GCOR1 du couple transmis à la roue. De cette manière, on obtient un signal de correction apte à corriger ces deux paramètres. Il est ainsi possible, au moyen d'un dispositif de ce type, de corriger une instabilité de lacet du véhicule par le contrôle de motricité. A l'aide du bloc de transfert 16 muni d'un contrôleur approprié, il est possible de mettre en oeuvre un asservissement du glissement et du lacet.

La figure 5 présente un exemple de procédé de contrôle de motricité mettant en oeuvre le dispositif qui vient d'être décrit. Dans une première phase E01, on détermine les données d'entrée qui vont être traitées au cours des phases suivantes. Cette première phase comporte les étapes consistant notamment à: mesurer la vitesse de référence VREF du véhicule par rapport au sol, déterminer le glissement EGi d'au moins l'une des roues du véhicule par rapport au sol, par exemple à partir de la mesure de la vitesse de référence VREF du véhicule par rapport au sol et de la mesure de la vitesse de rotation VROT de ladite roue, mesurer la vitesse de lacet réelle VREELLE du véhicule par rapport au sol, et mesurer ou obtenir de toute autre manière appropriée la vitesse de lacet cible VCIBLE commandée par le conducteur. Dans une deuxième phase E02, on élabore à partir des données d'entrée les données intermédiaires indispensables pour calculer le signal de correction. Celles-ci comprennent l'écart de lacet CLAcET, qui dépend des deux vitesses de lacet VREELLE et VCIBLE mesurées dans la première étape et l'erreur de lacet ELAcET, qu'on détermine en fonction de l'écart de lacet ELACET et de la vitesse de référence VREF. Dans une troisième phase E03, on calcule le signal de correction GCOR1, à partir de l'erreur de lacet ELACET calculé lors de la phase E02 et de l'erreur de glissement EGi déterminée lors de l'étape E01. Dans une quatrième phase E04, on corrige le couple transmettre à la roue à partir du signal de correction GCOR1 élaboré lors de l'étape E03. Des moyens de correction, par exemple le différentiel du véhicule, ou une pression de freinage appliquée sur la roue, permettent de mettre en oeuvre la correction élaborée au cours du procédé.

Ainsi, grâce au procédé qui vient d'être décrit, il est possible de corriger le couple commandé par le conducteur en fonction du glissement de la roue et de l'instabilité en lacet du véhicule. De cette façon, le couple transmis à la roue offre des gains en réactivité, en confort, en gaspillages d'énergie par rapport aux procédés connus de l'état de la technique.

Claims (6)

1. REVENDICATIONS1. Système de contrôle de motricité pour véhicule automobile, comprenant : - des moyens pour déterminer le glissement d'au moins l'une des roues du véhicule par rapport au sol, - des moyens de calcul (13) comprenant un correcteur apte à émettre un signal de correction du couple à transmettre sur au moins l'une des roues du véhicule, en fonction du glissement de la roue par rapport au sol, et - des moyens (20) pour corriger le couple à transmettre sur ladite roue, en fonction dudit signal de correction émis par les moyens de calcul, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen pour mesurer la vitesse de lacet réelle du véhicule, les moyens de calcul comprenant un moyen pour calculer (3) l'écart de lacet entre la vitesse de lacet réelle et une vitesse de lacet souhaitée, le signal de correction étant élaboré à partir de l'écart de lacet calculé.
2. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de calcul comprennent un correcteur (17) de type PID mettant en oeuvre un asservissement du glissement de la roue.
3. 3. Système selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens de calcul comprennent un correcteur (18) de type PID mettant en oeuvre un asservissement de la vitesse de lacet réelle.
4. 4. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (19) de couplage d'un premier signal de correction du glissement et d'un second signal de correction de l'écart de lacet, délivrant le signal de correction.
5. 5. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de couplage comportent un multiplicateur (19).
6. 6. Procédé de contrôle de motricité pour véhicule automobile, dans lequel on mesure le glissement d'au moins l'une des roues du véhicule, on émet un signal de correction d'un couple à transmettre sur ladite roue et l'on corrige ledit couple à transmettre en fonction duditsignal de correction, caractérisé en ce que l'on mesure la vitesse de lacet réelle et l'on calcule l'écart de lacet entre la vitesse de lacet réelle et une vitesse de lacet souhaitée et l'on corrige le couple à transmettre à ladite roue en fonction de l'écart de lacet calculé.