FR3097508A1 - A method of regulating the speed of a motor vehicle implementing an adaptive cruise control function - Google Patents

A method of regulating the speed of a motor vehicle implementing an adaptive cruise control function Download PDF

Info

Publication number
FR3097508A1
FR3097508A1 FR1906544A FR1906544A FR3097508A1 FR 3097508 A1 FR3097508 A1 FR 3097508A1 FR 1906544 A FR1906544 A FR 1906544A FR 1906544 A FR1906544 A FR 1906544A FR 3097508 A1 FR3097508 A1 FR 3097508A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
vehicle
wheels
setpoint
speed
function
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
FR1906544A
Other languages
French (fr)
Inventor
Vincent Deschamps
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PSA Automobiles SA
Original Assignee
PSA Automobiles SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by PSA Automobiles SA filed Critical PSA Automobiles SA
Priority to FR1906544A priority Critical patent/FR3097508A1/en
Publication of FR3097508A1 publication Critical patent/FR3097508A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
    • B60W30/14Adaptive cruise control
    • B60W30/143Speed control
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/18009Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18145Cornering
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/10Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to vehicle motion
    • B60W40/1005Driving resistance
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/12Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to parameters of the vehicle itself, e.g. tyre models
    • B60W40/13Load or weight
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W2050/0001Details of the control system
    • B60W2050/0002Automatic control, details of type of controller or control system architecture
    • B60W2050/0012Feedforward or open loop systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W2050/0001Details of the control system
    • B60W2050/0019Control system elements or transfer functions
    • B60W2050/0028Mathematical models, e.g. for simulation
    • B60W2050/0031Mathematical model of the vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W2050/0001Details of the control system
    • B60W2050/0019Control system elements or transfer functions
    • B60W2050/0028Mathematical models, e.g. for simulation
    • B60W2050/0031Mathematical model of the vehicle
    • B60W2050/0033Single-track, 2D vehicle model, i.e. two-wheel bicycle model
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/10Longitudinal speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2530/00Input parameters relating to vehicle conditions or values, not covered by groups B60W2510/00 or B60W2520/00
    • B60W2530/10Weight
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2530/00Input parameters relating to vehicle conditions or values, not covered by groups B60W2510/00 or B60W2520/00
    • B60W2530/20Tyre data
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2530/00Input parameters relating to vehicle conditions or values, not covered by groups B60W2510/00 or B60W2520/00
    • B60W2530/201Dimensions of vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/18Steering angle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2720/00Output or target parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2720/10Longitudinal speed
    • B60W2720/106Longitudinal acceleration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2720/00Output or target parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2720/30Wheel torque

Abstract

L’invention concerne un procédé de régulation de vitesse d’un véhicule automobile (1), le véhicule mettant en œuvre une fonction de régulation de vitesse adaptative, ci-après fonction ACC, le procédé comportant les étapes consistant à : - déterminer un couple de consigne à appliquer aux roues du véhicule, en fonction d’une accélération de consigne ; - déterminer l’angle de braquage du véhicule ; - estimer la composante longitudinale des efforts latéraux s’appliquant au véhicule lors du braquage ; - déterminer un couple de compensation à appliquer aux roues pour compenser la composante longitudinale des efforts latéraux ; - moduler le couple de consigne par addition du couple de compensation consigne. Figure pour l’abrégé : Fig. 1The invention relates to a method of regulating the speed of a motor vehicle (1), the vehicle implementing an adaptive speed regulation function, hereinafter ACC function, the method comprising the steps of: determining a torque setpoint to be applied to the wheels of the vehicle, as a function of a setpoint acceleration; - determine the steering angle of the vehicle; - estimate the longitudinal component of the lateral forces applied to the vehicle during steering; - determining a compensation torque to be applied to the wheels to compensate for the longitudinal component of the lateral forces; - modulate the setpoint torque by adding the setpoint compensation torque. Figure for the abstract: Fig. 1

Description

Procédé de régulation de vitesse d’un véhicule automobile mettant en œuvre une fonction de régulation de vitesse adaptativeMethod for regulating the speed of a motor vehicle implementing an adaptive speed regulation function

L’invention se rapporte au domaine des systèmes d’aide à la conduite équipant les véhicules automobiles. Les systèmes d’aide à la conduite, souvent dénommés sous l’acronyme anglais ADAS (pour «Advanced driver-assistance systems»), ont pour but d’alléger la charge du conducteur, notamment en le libérant de certaines tâches, en améliorant son attention et/ou sa perception de l’environnement, en détectant certains risques, en effectuant automatiquement des actions en réponse à la détection de ces risques, etc.The invention relates to the field of driving assistance systems fitted to motor vehicles. Driving assistance systems, often referred to by the acronym ADAS (for " Advanced driver-assistance systems "), aim to lighten the load on the driver, in particular by freeing him from certain tasks, by improving his attention and/or its perception of the environment, by detecting certain risks, by automatically performing actions in response to the detection of these risks, etc.

Pour remplir les fonctions souhaitées, les systèmes d’aide à la conduite fonctionnent à l’aide de capteurs équipant le véhicule et permettant de percevoir l’environnement du véhicule, et notamment les véhicules situés à proximité. Cette perception de l’environnement par le système d’aide à la conduite permet de prévenir les risques d’accidents en garantissant le respect de règles prédéfinies, comme par exemple celle d’imposer que le véhicule se maintienne à une distance minimale du véhicule qui le précède.To perform the desired functions, the driving assistance systems operate using sensors fitted to the vehicle and making it possible to perceive the environment of the vehicle, and in particular the vehicles located nearby. This perception of the environment by the driving assistance system makes it possible to prevent the risk of accidents by guaranteeing compliance with predefined rules, such as for example that of requiring the vehicle to remain at a minimum distance from the vehicle which precedes it.

Parmi les différentes fonctions d’aide à la conduite, il est connu une fonction de régulation longitudinale adaptative, couramment désignée par le sigle anglais ACC (pour «adaptive cruise control»). Cette fonction a pour but de maintenir le véhicule à une vitesse de consigne définie par le conducteur, tout en régulant la vitesse du véhicule pour gérer le suivi d’un véhicule plus lent le cas échéant. Ainsi, si un véhicule circulant à une vitesse inférieure à la vitesse de consigne définie par le conducteur précède le véhicule concerné, le système d’aide à la conduite va gérer le freinage de ce dernier. Toutefois, le conducteur reste responsable de la conduite du véhicule et doit être en mesure d’intervenir à n’importe quel moment si la situation l’exige.Among the various driving assistance functions, an adaptive longitudinal regulation function is known, commonly designated by the acronym ACC (for “ adaptive cruise control ”). This function aims to maintain the vehicle at a set speed defined by the driver, while regulating the speed of the vehicle to manage the following of a slower vehicle if necessary. Thus, if a vehicle traveling at a speed lower than the setpoint speed defined by the driver precedes the vehicle concerned, the driving assistance system will manage the braking of the latter. However, the driver remains responsible for driving the vehicle and must be able to intervene at any time if the situation so requires.

Le fonctionnement d’un système de régulation de vitesse adaptative a pour objectif de commander l’accélération du véhicule, par l’intermédiaire du groupe motopropulseur et du système de freinage piloté. À cet effet, le système doit déterminer une accélération de consigne pour ensuite déterminer le couple à appliquer aux roues. Afin de déterminer l’accélération de consigne, le système de régulation utilise généralement la somme de deux contrôleurs :The operation of an adaptive cruise control system aims to control the acceleration of the vehicle, through the powertrain and the controlled braking system. For this purpose, the system must determine a setpoint acceleration to then determine the torque to be applied to the wheels. In order to determine the setpoint acceleration, the regulation system generally uses the sum of two controllers:

  • un contrôleur adaptatif par action anticipatrice (couramment désigné par l’appellation anglaise « Feedforward »), qui se base sur la connaissance a priori du véhicule : la masse du véhicule est connue ou estimée, la pente de la route est connue grâce à un accéléromètre longitudinal, et en fonction de ces paramètres, il est possible de déterminer quel couple doit être appliqué aux roues pour atteindre une accélération du véhicule donnée ;an adaptive controller by feedforward action (commonly designated by the English name "Feedforward"), which is based on the a priori knowledge of the vehicle: the mass of the vehicle is known or estimated, the slope of the road is known thanks to an accelerometer longitudinal, and depending on these parameters, it is possible to determine what torque must be applied to the wheels to achieve a given vehicle acceleration;
  • un contrôleur à contre-réaction, (généralement désigné sous l’appellation anglaise « feedback »), qui reboucle sur l’erreur entre une accélération cible et une accélération mesurée.a feedback controller, (generally referred to as “feedback”), which loops back on the error between a target acceleration and a measured acceleration.

Dans certaines situations, par exemple lorsque le conducteur braque son véhicule de façon importante, il se produit une décélération non désirée du véhicule. Cette décélération est corrigée par le contrôleur à contre-réaction, mais avec un certain retard. Dans le cas d’un braquage, la décélération est due aux efforts latéraux que subit le véhicule. En effet, ces efforts comprennent une composante parallèle à l’axe longitudinal du véhicule qui n’est pas nulle, et qui est dirigée vers l’arrière du véhicule, s’opposant ainsi à son avancement.In certain situations, for example when the driver steers his vehicle sharply, an unwanted deceleration of the vehicle occurs. This deceleration is corrected by the feedback controller, but with some delay. In the case of steering, the deceleration is due to the lateral forces to which the vehicle is subjected. Indeed, these forces include a component parallel to the longitudinal axis of the vehicle which is not zero, and which is directed towards the rear of the vehicle, thus opposing its advancement.

La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients de l’état de la technique, et plus particulièrement ceux ci-dessus exposés, en proposant un procédé de régulation de vitesse pour un véhicule automobile mettant en œuvre une fonction de régulation de vitesse adaptative qui permette, lors d’un braquage des roues du véhicule, de limiter au maximum toute décélération non souhaitée.The object of the present invention is to remedy the drawbacks of the state of the art, and more particularly those set out above, by proposing a speed regulation method for a motor vehicle implementing an adaptive speed regulation function which makes it possible, when the wheels of the vehicle are steered, to limit any unwanted deceleration as much as possible.

À cet effet, l’invention concerne un procédé de régulation de vitesse d’un véhicule automobile, le véhicule mettant en œuvre une fonction de régulation de vitesse adaptative, ci-après fonction ACC, le procédé comportant les étapes consistant à :To this end, the invention relates to a method for regulating the speed of a motor vehicle, the vehicle implementing an adaptive speed regulation function, hereinafter ACC function, the method comprising the steps consisting of:

- déterminer un couple de consigne à appliquer aux roues du véhicule, en fonction d’une accélération de consigne ;- determining a setpoint torque to be applied to the wheels of the vehicle, as a function of a setpoint acceleration;

- déterminer l’angle de braquage du véhicule ;- determine the steering angle of the vehicle;

- estimer la composante longitudinale des efforts latéraux s’appliquant au véhicule lors du braquage ;- estimate the longitudinal component of the lateral forces applied to the vehicle during steering;

- déterminer un couple de compensation à appliquer aux roues pour compenser la composante longitudinale des efforts latéraux ;- determining a compensation torque to be applied to the wheels to compensate for the longitudinal component of the lateral forces;

- moduler le couple de consigne par addition du couple de compensation consigne.- modulating the setpoint torque by adding the setpoint compensation torque.

Ainsi, en se basant sur l’angle de braquage des roues, le procédé conforme à l’invention permet d’estimer le couple qu’il est nécessaire d’appliquer aux roues afin d’éviter toute décélération due aux efforts latéraux subis par le véhicule suite au braquage des roues. En effet, la connaissance de l’angle de braquage et de certains paramètres du véhicule, tels que sa vitesse et sa masse, permet d’estimer facilement les efforts latéraux s’appliquant au véhicule lors du braquage, et donc le couple nécessaire pour compenser ces efforts et ainsi éviter toute décélération non désirée. La connaissance du couple nécessaire pour compenser les efforts latéraux permet de le prendre en compte au niveau du contrôleur de type Feedforward, évitant ainsi une décélération momentanée le temps que celle-ci soit compensée par le contrôleur de type Feedback.Thus, based on the steering angle of the wheels, the method according to the invention makes it possible to estimate the torque which it is necessary to apply to the wheels in order to avoid any deceleration due to the lateral forces undergone by the vehicle following the steering of the wheels. Indeed, knowledge of the steering angle and certain parameters of the vehicle, such as its speed and its mass, makes it possible to easily estimate the lateral forces applied to the vehicle during steering, and therefore the torque necessary to compensate these efforts and thus avoid any unwanted deceleration. Knowing the torque required to compensate for the lateral forces allows it to be taken into account at the level of the Feedforward type controller, thus avoiding a momentary deceleration until it is compensated by the Feedback type controller.

Dans une réalisation, le couple de compensation est donné par la formule suivante :In one embodiment, the compensation torque is given by the following formula:

dans laquelle Rroueest le rayon des roues motrices ;where R wheel is the radius of the driving wheels;

m est la masse du véhicule ;m is the mass of the vehicle;

Lrearest la distance entre l’axe de rotation des roues arrière et le centre de gravité G du véhicule ;L rear is the distance between the axis of rotation of the rear wheels and the center of gravity G of the vehicle;

Lfrontest la distance entre l’axe de rotation des roues avant et le centre de gravité G du véhicule ;L front is the distance between the axis of rotation of the front wheels and the center of gravity G of the vehicle;

V est la vitesse du véhicule ;V is the vehicle speed;

α est l’angle de braquage de roues avant ;α is the front wheel steering angle;

K est le coefficient de surbraquage du véhicule.K is the oversteer coefficient of the vehicle.

Dans une réalisation, l’angle de braquage est déterminé au moyen d’un capteur d’angle au volant.In one embodiment, the steering angle is determined by means of an angle sensor on the steering wheel.

Dans une réalisation, la masse est déterminée au moyen d’un ou plusieurs capteurs de masse.In one embodiment, mass is determined using one or more mass sensors.

Dans une réalisation, la masse est estimée en fonction de la variation de l’effort moteur généré aux roues du véhicule et de la variation de l’accélération du véhiculeIn one embodiment, the mass is estimated as a function of the variation of the driving force generated at the wheels of the vehicle and of the variation of the acceleration of the vehicle

L’invention concerne également un système de conduite assistée comportant un calculateur, au moins un capteur et des actionneurs agencés pour mettre en œuvre le procédé tel que défini ci-dessus.The invention also relates to an assisted driving system comprising a computer, at least one sensor and actuators arranged to implement the method as defined above.

L’invention concerne également un véhicule automobile équipé d’un système de conduite assistée tel que défini ci-dessus et/ou mettant en œuvre un procédé tel que défini plus haut.The invention also relates to a motor vehicle equipped with an assisted driving system as defined above and/or implementing a method as defined above.

La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit, faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels :The present invention will be better understood on reading the following detailed description, made with reference to the accompanying drawings, in which:

La figure 1 représente un véhicule automobile équipé d’un système de conduite assistée permettant la mise en œuvre d’un procédé conforme à l’invention. FIG. 1 represents a motor vehicle equipped with an assisted driving system allowing the implementation of a method in accordance with the invention.

La figure 2 représente un modèle du véhicule et les efforts subis lors d’un braquage. FIG. 2 represents a model of the vehicle and the forces undergone during steering.

La figure 1 représente un véhicule automobile apte à mettre en œuvre une ou plusieurs fonctions d’aide à la conduite, et qui est à cet effet équipé d’un système de conduite assistée 2. Dans la suite de la présente description ce véhicule sera dénommé véhicule hôte 1. Le système de conduite assistée 2 comporte notamment un calculateur 10, des actionneurs 12, ainsi qu’une pluralité de détecteurs, dans l’exemple une pluralité de capteurs 14a, 14b, 16a, 16b, 18 répartis sur l’avant, l’arrière et les côtés du véhicule hôte 1. Ces capteurs peuvent inclure un ou plusieurs des types de capteurs suivants : capteurs à ultrasons, radars, lidars, caméras à vision de jour, caméras à vision de nuit, etc. Le système de conduite assistée 2 comporte dans l’exemple quatre caméras 18 (soit une caméra avant, une caméra arrière et deux caméras latérales) et une pluralité de capteurs 14a, 14b, 16a, 16b de type capteur à ultrasons et/ou radar et/ou lidar. Le calculateur 10 reçoit les données fournies par l’ensemble des capteurs 14a, 14b, 16a, 16b et par l’ensemble des caméras 18.FIG. 1 represents a motor vehicle able to implement one or more driving assistance functions, and which is for this purpose equipped with an assisted driving system 2. In the remainder of this description this vehicle will be referred to as host vehicle 1. The assisted driving system 2 comprises in particular a computer 10, actuators 12, as well as a plurality of detectors, in the example a plurality of sensors 14a, 14b, 16a, 16b, 18 distributed on the front , the rear and the sides of the host vehicle 1. These sensors may include one or more of the following types of sensors: ultrasonic sensors, radars, lidars, day vision cameras, night vision cameras, etc. The assisted driving system 2 comprises in the example four cameras 18 (i.e. a front camera, a rear camera and two side cameras) and a plurality of sensors 14a, 14b, 16a, 16b of the ultrasonic and/or radar sensor type and /or lidar. The computer 10 receives the data provided by all the sensors 14a, 14b, 16a, 16b and by all the cameras 18.

Grâce à l’ensemble de ces capteurs, le calculateur 10 est apte à détecter la présence d’obstacles dans l’environnement du véhicule, et en particulier la présence de véhicules dans cet environnement, que ce soit sur la voie courante du véhicule hôte 1 ou sur les voies adjacentes.Thanks to all of these sensors, the computer 10 is able to detect the presence of obstacles in the environment of the vehicle, and in particular the presence of vehicles in this environment, whether on the current track of the host vehicle 1 or on adjacent lanes.

Le calculateur 10 est par ailleurs relié à une pluralité d’actionneurs 12, qui comportent des dispositifs aptes à agir notamment sur l’accélérateur et le système de freinage du véhicule hôte, afin d’en contrôler l’allure. Avantageusement, les actionneurs 12 comportent également des dispositifs aptes à agir sur la direction du véhicule afin d’en contrôler la trajectoire.The computer 10 is also connected to a plurality of actuators 12, which include devices able to act in particular on the accelerator and the braking system of the host vehicle, in order to control its speed. Advantageously, the actuators 12 also comprise devices capable of acting on the direction of the vehicle in order to control its trajectory.

Le système de conduite assistée est configuré pour mettre en œuvre, dans un mode de conduite assistée, une ou plusieurs fonctions d’assistance, dont notamment une fonction de régulation de vitesse adaptative, ci-après fonction ACC. Ainsi que mentionné plus haut, une telle fonction permet de réguler la vitesse du véhicule sans intervention du conducteur (ce dernier devant toutefois conserver le contrôle du véhicule, et en particulier le contrôle de la direction, puisqu’il s’agit là d’une fonction d’assistance), en respectant une consigne de distance de sécurité vis-à-vis du véhicule précédant le véhicule hôte, c’est-à-dire un écart minimum entre ces deux véhicules. La fonction ACC est en outre apte à gérer le ralentissement du véhicule, si le ralentissement du véhicule le précédant l’impose. De préférence, le système de conduite assistée 2 comporte au moins une caméra et un capteur de type radar pour mettre en œuvre la fonction ACC décrite ci-dessus.The assisted driving system is configured to implement, in an assisted driving mode, one or more assistance functions, including in particular an adaptive cruise control function, hereinafter the ACC function. As mentioned above, such a function makes it possible to regulate the speed of the vehicle without intervention from the driver (the latter must however retain control of the vehicle, and in particular control of the direction, since this is a assistance function), respecting a safety distance instruction vis-à-vis the vehicle preceding the host vehicle, that is to say a minimum gap between these two vehicles. The ACC function is also capable of managing the slowing down of the vehicle, if the slowing down of the vehicle in front of it requires it. Preferably, the assisted driving system 2 comprises at least one camera and one radar type sensor to implement the ACC function described above.

Le système de conduite assistée, pour mettre en œuvre la fonction ACC, détermine une accélération de consigne, et, à partir de cette accélération de consigne, détermine le couple qu’il est nécessaire d’appliquer aux roues. L’accélération de consigne dépend notamment de la différence entre la vitesse du véhicule et la vitesse de consigne entrée par le conducteur lors de la mise en œuvre de la fonction ACC (cette vitesse de consigne pouvant être modulée par le système de conduite automatisée en fonction de l’écart avec le véhicule précédent).The assisted driving system, to implement the ACC function, determines a setpoint acceleration, and, on the basis of this setpoint acceleration, determines the torque that it is necessary to apply to the wheels. The setpoint acceleration depends in particular on the difference between the speed of the vehicle and the setpoint speed entered by the driver when implementing the ACC function (this setpoint speed can be modulated by the automated driving system according to the gap with the preceding vehicle).

Comme mentionné plus haut, un braquage important peut aboutir à une diminution temporaire non souhaitée de la vitesse du véhicule (par exemple parce que le véhicule circule sur un carrefour giratoire), en raison des efforts latéraux qui comportent une composante non nulle selon l’axe longitudinal du véhicule. La décélération induite par ces efforts latéraux peut atteindre des valeurs proches de 0,05 g, voire supérieures. On décrit ci-après, en relation avec la figure 2, comment le procédé conforme à l’invention permet de tenir compte du braquage du véhicule afin d’anticiper et contrer ces efforts latéraux, en modulant l’accélération de consigne déterminée par le système de conduite assistée 2.As mentioned above, a significant steering can lead to an undesired temporary decrease in the speed of the vehicle (for example because the vehicle is traveling on a roundabout), due to the lateral forces which include a non-zero component along the axis longitudinal of the vehicle. The deceleration induced by these lateral forces can reach values close to 0.05 g, or even higher. A description is given below, in relation to FIG. 2, of how the method in accordance with the invention makes it possible to take account of the steering of the vehicle in order to anticipate and counter these lateral forces, by modulating the setpoint acceleration determined by the system assisted driving 2.

La figure 2 est un schéma d’un véhicule représenté sous forme d’un modèle « bicyclette », c’est-à-dire un modèle simplifié avec une roue avant et une roue arrière. Sur le schéma de la figure 2, le véhicule est dans une configuration dans laquelle la roue avant est braquée d’un angle α. Dans une telle configuration, on voit que les efforts latéraux Fyfront, Fyrearqui s’exercent respectivement sur la roue avant et sur la roue arrière sont parallèles à l’axe de rotation de la roue correspondante. L’effort latéral arrière Fyrearest donc perpendiculaire à l’axe longitudinal du véhicule (correspondant à l’axe AB, axe passant par les centres de rotations A, B, des roues avant et arrière).FIG. 2 is a diagram of a vehicle represented in the form of a “bicycle” model, that is to say a simplified model with a front wheel and a rear wheel. In the diagram of FIG. 2, the vehicle is in a configuration in which the front wheel is turned through an angle α. In such a configuration, it can be seen that the lateral forces Fy front , Fy rear which are exerted respectively on the front wheel and on the rear wheel are parallel to the axis of rotation of the corresponding wheel. The rear lateral force Fy rear is therefore perpendicular to the longitudinal axis of the vehicle (corresponding to the axis AB, axis passing through the centers of rotation A, B, of the front and rear wheels).

En revanche, l’effort latéral avant Fyfrontn’est pas perpendiculaire à l’axe longitudinal AB du véhicule. Il s’ensuit que l’effort latéral avant Fyfrontprésente une composante longitudinale non nulle. C’est cette composante longitudinale, dirigée vers l’arrière du véhicule, qui s’oppose à l’avancement du véhicule, et qui est donc susceptible d’entrainer un ralentissement non souhaité du véhicule lors du braquage si elle n’est pas prise en compte.On the other hand, the front lateral force Fy front is not perpendicular to the longitudinal axis AB of the vehicle. It follows that the front lateral force Fy front has a non-zero longitudinal component. It is this longitudinal component, directed towards the rear of the vehicle, which opposes the advancement of the vehicle, and which is therefore likely to cause an undesired slowing down of the vehicle during steering if it is not taken into account.

La composante longitudinale de l’effort latéral avant Fyfrontest égale à :The longitudinal component of the forward lateral force Fy front is equal to:

Dans la formule ci-dessus, α l’angle de braquage de la roue avant, et Fyfrontest la valeur de l’effort latéral avant, c’est-à-dire l’effort latéral qui s’applique à la roue avant.In the formula above, α is the steering angle of the front wheel, and Fy front is the value of the front lateral force, i.e. the lateral force that applies to the front wheel .

Étant donné que :Given that :

Dans cette équation :In this equation:

α est l’angle de braquage de la roue avant ;α is the steering angle of the front wheel;

m est la masse du véhicule ;m is the mass of the vehicle;

γlatest l’accélération latérale du véhicule ;γ lat is the lateral acceleration of the vehicle;

I est le moment d’inertie de lacet du véhicule ;I is the yaw moment of inertia of the vehicle;

φ est l’angle de lacet du véhicule, si bien que la dérivée seconde de cet angle est égale à l’accélération de lacet du véhicule ;φ is the yaw angle of the vehicle, so that the second derivative of this angle is equal to the yaw acceleration of the vehicle;

Lrearest la distance entre l’axe de rotation des roues arrière et le centre de gravité G du véhicule (distance GB sur la figure 2) ;L rear is the distance between the axis of rotation of the rear wheels and the center of gravity G of the vehicle (distance GB in FIG. 2);

Lfrontest la distance entre l’axe de rotation des roues avant et le centre de gravité G du véhicule (distance GA sur la figure 2).L front is the distance between the axis of rotation of the front wheels and the center of gravity G of the vehicle (distance GA in FIG. 2).

Dans la double équation ci-dessus, on néglige le terme cos α, qui est proche 1 lorsque l’angle α est inférieur ou égal à 15°, sachant que l’ordre de grandeur de l’angle de braquage des roues est d’environ 10° sur un rond-point.In the double equation above, we neglect the term cos α, which is close to 1 when the angle α is less than or equal to 15°, knowing that the order of magnitude of the steering angle of the wheels is about 10° on a roundabout.

Par ailleurs, en négligeant l’accélération de lacet (cas d’un virage établi), la vitesse de lacet divisée par l’angle de braquage s’écrit :Moreover, neglecting the yaw acceleration (case of an established turn), the yaw rate divided by the steering angle is written:

Avec :With :

K est le coefficient de surbraquage du véhicule ;K is the oversteering coefficient of the vehicle;

Cfrontest la rigidité de dérive pneumatique du train avant, qui est une constante pour un pneu et une charge donnés ;C front is the pneumatic drift stiffness of the front axle, which is a constant for a given tire and load;

Crearest la rigidité pneumatique du train arrière, qui est également une constante pour un pneu et une charge donnés.C rear is the pneumatic stiffness of the rear axle, which is also a constant for a given tire and load.

En outre, en virage établi, l’accélération latérale γlatcorrespond au produit de la vitesse de lacet par la vitesse longitudinale V.In addition, in an established turn, the lateral acceleration γ lat corresponds to the product of the yaw rate by the longitudinal velocity V.

Ainsi, en négligeant l’accélération de lacet, on obtient l’équation suivante :Thus, neglecting the yaw acceleration, we obtain the following equation:

Dans laquelle V est la vitesse du véhicule (en ms- 1), et K le coefficient de surbraquage. Le coefficient de surbraquage K est une constante pour un véhicule donné, qui est fonction notamment des rigidités de dérive pneumatiques et de la géométrie des trains roulants, comme montré ci-dessus.Where V is the vehicle speed (in ms - 1 ), and K the oversteer coefficient. The oversteering coefficient K is a constant for a given vehicle, which is a function in particular of the tire cornering rigidities and of the geometry of the running gear, as shown above.

On en déduit alors la composante longitudinale Fx de l’effort latéral avant :We then deduce the longitudinal component Fx of the front lateral force:

La connaissance de cette composante longitudinale Fx permet de déterminer le couple Croueà appliquer à la roue afin de la compenser :Knowledge of this longitudinal component Fx makes it possible to determine the wheel torque C to be applied to the wheel in order to compensate for it:

Soit :Either :

Ainsi, le procédé conforme à l’invention permet d’estimer très simplement le couple qu’il est nécessaire d’appliquer aux roues afin de compenser la décélération provoquée par un braquage du véhicule. En effet, il suffit de connaitre la masse du véhicule, l’angle de braquage, la vitesse du véhicule, ainsi que la distance des trains roulants avant et arrière au centre de gravité G du véhicule, le rayon des pneumatiques, ainsi que le coefficient de surbraquage.Thus, the method in accordance with the invention makes it possible to estimate very simply the torque which it is necessary to apply to the wheels in order to compensate for the deceleration caused by a steering of the vehicle. Indeed, it suffices to know the mass of the vehicle, the steering angle, the speed of the vehicle, as well as the distance of the front and rear running gear from the center of gravity G of the vehicle, the radius of the tires, as well as the coefficient of oversteering.

La masse du véhicule pourra être déterminée au moyen de capteurs, ou estimée grâce au procédé objet de la demande de brevet FR 3 054 660 intitulée « Procédé pour estimer la masse d’un véhicule automobile ». Un tel procédé permet d’estimer la masse d’un véhicule en mouvement, en se basant sur la variation de l’effort moteur généré aux roues du véhicule et sur la variation de l’accélération du véhicule.The mass of the vehicle can be determined by means of sensors, or estimated using the process covered by patent application FR 3 054 660 entitled “Process for estimating the mass of a motor vehicle”. Such a method makes it possible to estimate the mass of a vehicle in motion, based on the variation of the engine force generated at the wheels of the vehicle and on the variation of the acceleration of the vehicle.

L’angle de braquage peut être déterminé au moyen d’un capteur d’angle de volant, en connaissant le rapport de démultiplication de la direction.The steering angle can be determined by means of a steering wheel angle sensor, by knowing the gear ratio of the steering.

Claims (7)

Procédé de régulation de vitesse d’un véhicule automobile (1), le véhicule mettant en œuvre une fonction de régulation de vitesse adaptative, ci-après fonction ACC, le procédé comportant les étapes consistant à :
- déterminer un couple de consigne à appliquer aux roues du véhicule, en fonction d’une accélération de consigne ;
- déterminer l’angle de braquage du véhicule ;
- estimer la composante longitudinale des efforts latéraux s’appliquant au véhicule lors du braquage ;
- déterminer un couple de compensation à appliquer aux roues pour compenser la composante longitudinale des efforts latéraux ;
- moduler le couple de consigne par addition du couple de compensation consigne.
Method for regulating the speed of a motor vehicle (1), the vehicle implementing an adaptive speed regulation function, hereinafter ACC function, the method comprising the steps consisting in:
- determining a setpoint torque to be applied to the wheels of the vehicle, as a function of a setpoint acceleration;
- determine the steering angle of the vehicle;
- estimate the longitudinal component of the lateral forces applied to the vehicle during steering;
- determining a compensation torque to be applied to the wheels to compensate for the longitudinal component of the lateral forces;
- modulating the setpoint torque by adding the setpoint compensation torque.
Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le couple de compensation est donnée par la formule suivante :

dans laquelle Rroueest le rayon des roues motrices ;
m est la masse du véhicule ;
Lrearest la distance entre l’axe de rotation des roues arrière et le centre de gravité G du véhicule ;
Lfrontest la distance entre l’axe de rotation des roues avant et le centre de gravité G du véhicule ;
V est la vitesse du véhicule ;
α est l’angle de braquage de roues avant ;
K est le coefficient de surbraquage du véhicule.
Method according to the preceding claim, in which the compensation torque is given by the following formula:

where R wheel is the radius of the drive wheels;
m is the mass of the vehicle;
L rear is the distance between the axis of rotation of the rear wheels and the center of gravity G of the vehicle;
L front is the distance between the axis of rotation of the front wheels and the center of gravity G of the vehicle;
V is the vehicle speed;
α is the front wheel steering angle;
K is the oversteer coefficient of the vehicle.
Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’angle de braquage est déterminé au moyen d’un capteur d’angle au volant.Method according to one of the preceding claims, in which the steering angle is determined by means of an angle sensor on the steering wheel. Procédé selon l’une des revendications 2 et 3, dans lequel la masse est déterminée au moyen d’un ou plusieurs capteurs de masse.Method according to one of Claims 2 and 3, in which the mass is determined by means of one or more mass sensors. Procédé selon l’une des revendications 2 et 3, dans lequel la masse est estimée en fonction de la variation de l’effort moteur généré aux roues du véhicule et de la variation de l’accélération du véhicule.Method according to one of Claims 2 and 3, in which the mass is estimated as a function of the variation of the driving force generated at the wheels of the vehicle and of the variation of the acceleration of the vehicle. Système de conduite assistée (2) comportant un calculateur (10), au moins un capteur (14a, 14b, 16a, 16b, 18) et des actionneurs (12) agencés pour mettre en œuvre le procédé conforme à l’une des revendications 1 à 5.Assisted driving system (2) comprising a computer (10), at least one sensor (14a, 14b, 16a, 16b, 18) and actuators (12) arranged to implement the method according to one of Claims 1 at 5. Véhicule automobile (1) équipé d’un système de conduite assistée (2) conforme à la revendication précédente.Motor vehicle (1) fitted with an assisted driving system (2) in accordance with the preceding claim.
FR1906544A 2019-06-18 2019-06-18 A method of regulating the speed of a motor vehicle implementing an adaptive cruise control function Withdrawn FR3097508A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1906544A FR3097508A1 (en) 2019-06-18 2019-06-18 A method of regulating the speed of a motor vehicle implementing an adaptive cruise control function

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1906544A FR3097508A1 (en) 2019-06-18 2019-06-18 A method of regulating the speed of a motor vehicle implementing an adaptive cruise control function
FR1906544 2019-06-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR3097508A1 true FR3097508A1 (en) 2020-12-25

Family

ID=68987757

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1906544A Withdrawn FR3097508A1 (en) 2019-06-18 2019-06-18 A method of regulating the speed of a motor vehicle implementing an adaptive cruise control function

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3097508A1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69233515T2 (en) * 1991-03-13 2006-05-04 Mitsubishi Jidosha Kogyo K.K. Gear shift control method for automatic vehicle transmission
US20080300766A1 (en) * 2007-05-28 2008-12-04 Denso Corporation Cruise control system and method
EP2521665A1 (en) * 2010-01-08 2012-11-14 Chrysler Group LLC Mass, drag coefficient and inclination determination using accelerometer sensor
EP3275723A1 (en) * 2015-03-23 2018-01-31 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Vehicle control device and vehicle control method
FR3054660A1 (en) 2016-07-26 2018-02-02 Peugeot Citroen Automobiles Sa METHOD FOR ESTIMATING THE MASS OF A MOTOR VEHICLE
US20180162412A1 (en) * 2018-02-09 2018-06-14 GM Global Technology Operations LLC Systems and methods for low level feed forward vehicle control strategy

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69233515T2 (en) * 1991-03-13 2006-05-04 Mitsubishi Jidosha Kogyo K.K. Gear shift control method for automatic vehicle transmission
US20080300766A1 (en) * 2007-05-28 2008-12-04 Denso Corporation Cruise control system and method
EP2521665A1 (en) * 2010-01-08 2012-11-14 Chrysler Group LLC Mass, drag coefficient and inclination determination using accelerometer sensor
EP3275723A1 (en) * 2015-03-23 2018-01-31 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Vehicle control device and vehicle control method
FR3054660A1 (en) 2016-07-26 2018-02-02 Peugeot Citroen Automobiles Sa METHOD FOR ESTIMATING THE MASS OF A MOTOR VEHICLE
US20180162412A1 (en) * 2018-02-09 2018-06-14 GM Global Technology Operations LLC Systems and methods for low level feed forward vehicle control strategy

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3938260B1 (en) Method for generating a setpoint for the combined control of a wheel-steering system and of a differential braking system of a motor vehicle
EP3592629B1 (en) Motor vehicle parking assist method and system
FR2888811A1 (en) STEERING CONTROL SYSTEM
WO2020099098A1 (en) Method and system for obstacle avoidance, involving the control of steering and differential braking systems
WO2020201141A1 (en) Anticipating module, associated device and method for controlling path in real time
EP0945320B1 (en) Control process for the dynamic behaviour of a road vehicle
WO2021110377A1 (en) Method for controlling a motor vehicle
WO2020182373A1 (en) Method for autonomously controlling a mobility of an apparatus
FR3097508A1 (en) A method of regulating the speed of a motor vehicle implementing an adaptive cruise control function
KR101237224B1 (en) Method and device for controlling the degree of locking of an electronically controllable differential lock
EP4232332A1 (en) Method for controlling the lateral position of a vehicle on a traffic lane
FR3097506A1 (en) A method of regulating the speed of a motor vehicle implementing an adaptive cruise control function
WO2021063916A1 (en) Control device for a self-driving motor vehicle
JP3767261B2 (en) Vehicle travel control device
EP3983273A1 (en) Method for determining the maximum authorised speed for a motor vehicle which uses an adaptive cruise-control function
FR2954256A1 (en) METHOD FOR IDENTIFYING A DIRECTOR WHEEL ADHERENCE LOSS PHASE OF A VEHICLE
FR3027009A1 (en) METHOD FOR MONITORING THE SIDE DRAWING OF A MOTOR VEHICLE DURING BRAKING
EP1908665B1 (en) Method of preventing oversteering and automobile equipped with power-assisted steering preventing oversteering
EP2141036A1 (en) Roll correction method and system for an automobile
FR3014063A1 (en) VEHICLE WITH DEVICE FOR PREVENTING THE SHOCK OF AN UNDERBODY, AND CORRESPONDING PREVENTION METHOD
EP4031425B1 (en) Method for driving a motor vehicle
CN106042926B (en) Method for safety monitoring of a drive in a motor vehicle
EP2032415B1 (en) Method and system for controlling the steering of a steered rear wheel and corresponding vehicle
EP2069173B1 (en) Method and system for controlling a vehicle equipped with a controlled braking system and with a four-wheel steering system
WO2010125290A1 (en) Method providing assistance in controlling the course of a motor vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20201225

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

ST Notification of lapse

Effective date: 20230205