FR3143511A1 - Procédé et système de contrôle de trajectoire d’un véhicule - Google Patents
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Abstract
Procédé et système de contrôle de trajectoire d’un véhicule La présente invention concerne un procédé de contrôle de trajectoire d’un véhicule équipé d’un essieu avant et d’un essieu arrière, comportant une étape de mesure (100) d’un écart de glissement (ΔSmes) entre l’essieu avant et l’essieu arrière, le procédé étant caractérisé en ce qu’il comporte en outre une étape de détermination (300) d’une consigne d’écart de glissement entre l’essieu avant et l’essieu arrière, et une étape de détermination (400) de consignes de couple à appliquer sur l’essieu avant et sur l’essieu arrière, en fonction de la différence entre la consigne d’écart de glissement et l’écart de glissement mesuré (ΔSmes). (Figure 1)
Description
La présente invention se rapporte au domaine de l’industrie automobile, et concerne plus précisément un procédé et un système de contrôle de trajectoire d’un véhicule.
Actuellement les véhicules récents sont équipés de systèmes de contrôle de trajectoire permettant de corriger une situation de survirage ou de sous-virage du véhicule, par rapport à la volonté du conducteur du véhicule. Ces systèmes de contrôle de trajectoire utilisent la mesure d’un angle de lacet du véhicule et tentent de le corriger en modifiant les consignes de couple sur les trains avant et arrière du véhicule.
Cependant aucun de ces systèmes de contrôle de trajectoire existants ne parvient à corriger de manière satisfaisante le comportement du véhicule, de sorte qu’il corresponde au plus près à la demande du conducteur. De plus ces systèmes de contrôle de trajectoire existants sont souvent complexes, consommatrices de ressources de calcul et sources de conflits inter-systèmes, puisque d’autres types de régulation du véhicule agissent sur les consignes de couple du véhicule, notamment contrôlant les puissances disponibles des moteurs du véhicule.
La présente invention remédie au moins en partie aux inconvénients de l’art antérieur en fournissant un procédé de contrôle de trajectoire d’un véhicule, et un système de contrôle de trajectoire d’un véhicule, qui permettent notamment de coller au plus proche à la demande du conducteur en corrigeant les situations de survirage ou de sous-virage.
A cette fin, l’invention propose un procédé de contrôle de trajectoire d’un véhicule équipé d’un essieu avant et d’un essieu arrière, comportant une étape de mesure d’un écart de glissement entre l’essieu avant et l’essieu arrière, le procédé étant caractérisé en ce qu’il comporte en outre une étape de détermination d’une consigne d’écart de glissement entre l’essieu avant et l’essieu arrière, et une étape de détermination de consignes de couple à appliquer sur l’essieu avant et sur l’essieu arrière, en fonction de la différence entre l’écart de glissement mesuré et la consigne d’écart de glissement.
Grâce à l’invention, les consignes de couple appliquées sur les essieux avant et arrière ne tiennent plus seulement compte des entrées conducteur telles que l’angle au volant et la position de la pédale d’accélération, mais tiennent également compte de la situation réelle au plus près des roues du véhicule, remontée par la mesure de l’écart de glissement inter-essieux.
Selon une caractéristique avantageuse du procédé de contrôle de trajectoire selon l’invention, l’étape de détermination de la consigne d’écart de glissement utilise un moment de lacet rectificatif déterminé en fonction d’une différence entre une vitesse de lacet désirée, et une vitesse de lacet mesurée. Ainsi la consigne d’écart de glissement tient compte des situations de survirage ou de sous-virage du véhicule, pour mieux les corriger.
Dans un mode de réalisation du procédé de contrôle de trajectoire selon l’invention, le calcul du moment de lacet rectificatif comporte avantageusement au moins un terme dont les paramètres dépendent du niveau d’adhérence des roues du véhicule au sol. Ces paramètres utilisent par exemple des coefficients de rigidité de dérive des roues, qui dépendent des propriétés pneumatiques, pour mieux modéliser le comportement du véhicule.
Dans un mode de réalisation du procédé de contrôle de trajectoire selon l’invention, le calcul du moment de lacet rectificatif comporte avantageusement des termes de commande par mode glissant. Ces termes permettent par exemple de réduire la différence entre la vitesse de lacet désirée par le conducteur, et la vitesse de lacet mesurée du véhicule.
Dans un mode de réalisation du procédé de contrôle de trajectoire selon l’invention, les consignes de couple à applique sur chaque essieu sont obtenues en ajoutant ou retranchant un couple curatif à une commande de couple pondérée par des coefficients de pondération dynamique qui dépendent de l’écart de glissement mesuré et de la répartition de charges dynamiques entre l’essieu avant et l’essieu arrière. Ainsi on tient compte de la commande de couple précalculée par les autres systèmes de régulation du véhicule, en l’adaptant de façon non conflictuelle de sorte à fournir des consignes de couple appropriées sur chaque essieu du véhicule.
Dans un mode de réalisation du procédé de contrôle de trajectoire selon l’invention, le véhicule comporte quatre roues motrices, et ladite consigne de couple à appliquer sur un des essieux avant ou arrière, est distribuée sur chaque roue en une consigne de couple sur la roue considérée dudit essieu en fonction d’un écart de glissement entre les roues dudit essieu. Cette distribution utilisant l’écart de glissement entre les roues de l’essieu considéré, elle est précisément adaptée au besoin de couple sur chaque roue.
Avantageusement, le procédé de contrôle de trajectoire selon l’invention comporte une boucle de régulation mesurant l’écart entre un couple produit sur chaque roue et ladite consigne de couple sur la roue, ladite boucle de régulation prenant en compte l’effet de glissement d’Ackermann. Ainsi la correction effectuée par la boucle de régulation est plus précise.
Selon une caractéristique avantageuse du procédé de contrôle de trajectoire selon l’invention, une application desdites consignes de couple sur l’essieu avant et sur l’essieu arrière est conditionnée à une étape de comparaison entre l’écart de glissement mesuré entre l’essieu avant et l’essieu arrière et un écart de glissement estimé, ladite application n’étant pas réalisée si l’écart de glissement estimé est inférieur à l’écart de glissement mesuré. Ainsi, si aucun écart de trajectoire ou si aucun comportement survireur ou sous-vireur du véhicule ne sont détectés, la commande de couple, dérivée des entrées conducteur et des contraintes d’autres systèmes de régulation du véhicule, est appliquée aux trains avant et arrière du véhicule, sans modification par le procédé de contrôle de trajectoire selon l’invention. Cela permet d’éviter les conflits inter-systèmes. Eventuellement lorsque l’écart de glissement estimé est inférieur à l’écart de glissement mesuré, les étapes de détermination du procédé de contrôle de trajectoire selon l’invention ne sont pas mises en œuvre, ce qui permet d’économiser des ressources de calcul.
Avantageusement, l’application des consignes de couple sur l’essieu avant et sur l’essieu arrière n’est réalisée qu’au-dessous d’un seuil de vitesse de roulage du véhicule. En effet d’autres systèmes de régulation sont susceptibles d’entrer en jeu si le véhicule roule au-dessus de ce seuil de vitesse.
Avantageusement encore, la distribution d’une desdites consignes de couple sur chaque roue n’est réalisée qu’en dessous d’un seuil de vitesse de roulage du véhicule, et au-dessus d’un seuil d’angle au volant du véhicule.
Le procédé de contrôle de trajectoire selon l’invention est avantageusement mis en œuvre, au moins en partie, dans un programme d’ordinateur comportant des instructions de code de programme pour l’exécution des étapes du procédé selon l’invention, lorsque ledit programme est exécuté sur une ou plusieurs unités de calcul, ces unités de calcul pouvant être des calculateurs du véhicule ou des ordinateurs déportés du véhicule.
L’invention concerne aussi un système de contrôle de trajectoire d’un véhicule équipé d’un essieu avant et d’un essieu arrière, comportant des moyens de mesure d’un écart de glissement entre l’essieu avant et l’essieu arrière, le système étant caractérisé en ce qu’il comporte en outre des moyens de détermination d’une consigne d’écart de glissement entre l’essieu avant et l’essieu arrière, et des moyens de détermination de consignes de couple à appliquer sur l’essieu avant et sur l’essieu arrière, en fonction de la différence entre la consigne d’écart de glissement et l’écart de glissement mesuré.
Le système de contrôle de trajectoire selon l’invention comporte des avantages analogues à ceux du procédé de contrôle de trajectoire selon l’invention.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore au travers de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :
Selon un mode de réalisation de l’invention, un procédé 1 de contrôle de trajectoire d’un véhicule, représenté , est implémenté dans un système 2 de contrôle de trajectoire, représenté . Le système 2 de contrôle de trajectoire comporte des moyens logiciels et matériels, intégrés au véhicule. En variante certains moyens du système 2 de contrôle de trajectoire sont déportés du véhicule, par exemple des moyens de calcul recevant des données du véhicule et envoyant en retour des résultats de calcul au véhicule. Dans ce mode de réalisation de l’invention, on suppose que le véhicule est un véhicule électrique ou hybride électrique à quatre roues motrices.
Une première étape 100 du procédé 1 de contrôle de trajectoire est la mesure d’un écart de glissement entre l’essieu avant et l’essieu arrière du véhicule, cette étape 100 de mesure fournissant en sortie un écart de glissement mesuré ΔSmes. On appelle « glissement », dans cette demande, un rapport entre un écart de vitesses et une vitesse.
Par exemple un glissement S d’une roue de rayon r et de vitesse de rotation ω est calculé comme où Vx est la vitesse du véhicule comportant la roue.
On mesure plus précisément dans cette étape 100, la différence entre un glissement moyen des roues de l’essieu avant du véhicule et un glissement moyen des roues de l’essieu arrière du véhicule (ce qui revient ici à calculer la différence entre les vitesses moyennes des deux essieux et à la diviser par la vitesse Vx du véhicule). Pour cela la vitesse de chaque roue du véhicule est mesurée par des capteurs de vitesse de roue intégrés aux roues du véhicule, et fournissant :
- la vitesse de rotation ωfl de la roue avant gauche,
- la vitesse de rotation ωfr de la roue avant droite,
- la vitesse de rotation ωrl de la roue arrière gauche,
- la vitesse de rotation ωrr de la roue arrière droite.
Les capteurs de vitesse de roue sont des moyens de mesure du système 2 de contrôle de trajectoire selon l’invention. En variante ces capteurs sont remplacés par des algorithmes d’estimation de vitesse de roue.
Comme visible , on référence :
- Vx la vitesse du véhicule,
-Rgf le rayon de la roue avant gauche du véhicule,
-Rdf le rayon de la roue avant droite du véhicule,
-Rgr le rayon de la roue arrière gauche du véhicule,
-Rdr le rayon de la roue arrière droite du véhicule.
On a donc dans cette étape 100 de mesure, comme représenté :
Dans ce mode de réalisation de l’invention, le glissement est exprimé en pourcentages, mais en variante il pourrait être calculé en rapport brut ou en utilisant une autre vitesse de référence que la vitesse du véhicule.
Une deuxième étape 200 du procédé 1 selon l’invention est la comparaison entre l’écart de glissement ΔSmes mesuré précédemment entre l’essieu avant et l’essieu arrière du véhicule, et un écart de glissement ΔSest estimé correspondant.
L’écart de glissement ΔSest estimé est calculé via les entrées du conducteur qui sont l’angle au volant δ et la vitesse du véhicule Vx, qui dépend de la position d’appui de la pédale d’accélération, sans lien avec les vitesses de rotation des roues en temps réel qui sont utilisées à l’étape 100 de mesure. Plus précisément :
Avec :
Et:
Où :
- et représentent respectivement le rayon dynamique moyen des roues de l’essieu avant et le rayon dynamique moyen des roues de l’essieu arrière.
- wf est la voie du véhicule c’est-à-dire la distance entre la roue arrière gauche et la roue arrière droite du véhicule,
- δs2 est un paramètre constant représentatif de la dérive spécifique de l’essieu arrière responsable de la performance de guidage du dit véhicule
- l est l’empattement du véhicule c’est-à-dire la distance entre l’essieu avant (point de contact pneu-sol des roues de l’essieu avant) et l’essieu arrière (point de contact pneu-sol des roues de l’essieu arrière), soit a1+a2sur la .
Il est à noter que pour des raisons de visibilités certaines lettres de paramètres sont indicées dans les équations mais ne le sont forcément pas dans les figures et le texte.
Dans cette étape 200, on calcule la différence entre l’écart de glissement estimé ΔSest et l’écart de glissement mesuré ΔSmes.
Si cet écart est négatif :
ΔSest – ΔSmes < 0, alors les étapes suivantes 300 à 800 du procédé 1 de contrôle de trajectoire sont inhibées, ce qui permet notamment d’économiser des ressources de calcul. Le procédé 1 de contrôle de trajectoire reboucle donc sur l’étape 100 de mesure. De plus dans le cas où l’écart calculé est négatif, c’est que la demande du conducteur va dans le sens contraire du fait de stabiliser le véhicule, le calculateur de celui-ci active donc une fonction sécuritaire en vue de stabiliser le véhicule.
Au contraire si cet écart est positif :
ΔSest – ΔSmes > 0, par exemple ΔSest = 10% et ΔSmes = 6%, alors le contrôle des roues peut être amélioré pour satisfaire la demande du conducteur, et on passe à l’étape suivante 300 du procédé 1 de contrôle selon l’invention. Cette condition est éventuellement associée à un seuil d’écart positif, par exemple on passe à l’étape suivante 300 du procédé 1 de contrôle selon l’invention uniquement si ΔSest – ΔSmes > 2%.
L’étape suivante 300 est la détermination d’une consigne d’écart de glissement ΔSreq entre l’essieu avant et l’essieu arrière. Pour cela on utilise une vitesse de lacet désirée , calculée par des moyens de calcul 302 à partir de l’angle au volant δ et de la vitesse Vx du véhicule. Les moyens de calcul 302 utilisent notamment le modèle des roues exprimé ci-dessus en relation avec l’écart de glissement ΔSest estimé.
Pour mémoire, comme visible figure 2, le véhicule est fixe dans un repère {Ot, Xt, Yt} orthonormé relatif qui suit la trajectoire du véhicule, l’axe Xt étant tangent à cette trajectoire. Par rapport à un repère absolu {O, X, Y} orthonormé, l’axe Xt forme un angle avec l’axe X de ce repère, appelé angle de lacet . La vitesse de lacet désirée correspond donc à une estimation de la dérivée de cet angle de lacet par rapport au temps, telle que souhaitée par le conducteur.
Une vitesse de lacet mesurée mes, correspondant à la dérivée réelle de cet angle de lacet par rapport au temps, est de plus mesurée, dans cette étape 300 de détermination, par une centrale inertielle mesurant cette valeur au niveau du centre de gravité du véhicule.
Des moyens de calcul 304 calculent ensuite, dans cette étape 300 de détermination, un moment de lacet rectificatif Mrec en fonction de la différence entre la vitesse de lacet désirée et la vitesse de lacet mesurée mes :
et :
où :
Mrec étant fonction de , ce moment rectificatif s’ajuste de sorte à contrer cette erreur de poursuite en faisant converger , qui est une variable glissante, vers zéro dans un temps fini.
Il est à noter que le calcul de l’intégrale dans la variable glissante , est effectuée dans le domaine de Laplace. De plus dès que arrive au voisinage de zéro ou s’annule, c’est que la volonté du conducteur est réalisée au niveau des roues du véhicule et les moyens de calcul 302 à 304 du système 2 de contrôle de trajectoire selon l’invention sont donc désactivés du fait de l’étape 200 de comparaison du procédé de contrôle selon l’invention.
De plus, en dépendant des rigidités de dérive des roues avant et arrière, et de la vitesse du véhicule, le moment rectificatif Mrec est adaptatif dans le sens où il est calibré en fonction des conditions de route, et plus spécifiquement grâce à la variable glissante il s’adapte à un écart de glissement observé des roues gauche et droite des trains avant et arrière. L’expression du moment rectificatif Mrec permet de moduler la valeur de moment rectificatif à atteindre en fonction de la dynamique du véhicule : si un glissement est observé, le moment rectificatif Mrec est intentionnellement diminué pour arriver à stabiliser le véhicule.
Dans cette étape 300 de détermination d’une consigne d’écart de glissement ΔSreq entre l’essieu avant et l’essieu arrière, on utilise ensuite des moyens de calcul 306 du système 2 de contrôle de trajectoire selon l’invention, fournissant la consigne d’écart de glissement ΔSreq en fonction du moment rectificatif Mrec précédemment calculé. Pour cela les moyens de calcul 306 utilisent la fonction de transfert inverse de la fonction de transfert G donnant le moment rectificatif Mrec en fonction de l’écart de glissement correspondant, qui est par construction la consigne d’écart de glissement ΔSreq :
Où s est la variable de Laplace, Rdyn le rayon dynamique moyen des roues du véhicule et Csf est le rayon dynamique d’une roue du véhicule (les roues étant considérées identiques dans ce calcul).
Les moyens de calcul 302 à 306 sont donc également des moyens de détermination de la consigne d’écart de glissement ΔSreq.
On détermine ensuite dans une étape 400, des consignes de couple C1 et C2 à appliquer respectivement sur l’essieu avant et sur l’essieu arrière du véhicule, en fonction de la différence ΔScib entre l’écart de glissement mesuré ΔSmes à l’étape 100 de mesure et la consigne d’écart de glissement ΔSreq précédemment calculée.
Pour cela on utilise des moyens de calcul 408 du système 2 de contrôle de trajectoire selon l’invention, qui prennent en entrée la différence ΔScib entre l’écart de glissement mesuré ΔSmes obtenu à l’étape précédente 100 de mesure et la consigne d’écart de glissement ΔSreq calculée à l’étape précédente 300 de détermination de cette consigne. Les moyens de calcul 408 utilisent la fonction de transfert inverse de la fonction de transfert H donnant cette différence ΔScib en fonction d’un couple curatif Γcur tel que :
où
- k est le rapport de transmission entre le couple moteur et les roues du véhicule,
-Jm est l’inertie du moteur, et
-Jeq est l’inertie équivalente du système de traction avant.
Le couple curatif Γcur est donc un couple permettant de corriger un couple moteur de consigne, de manière adaptative aux conditions de route du véhicule, grâce au calcul du moment correctif, cette correction du couple moteur de consigne permettant de coller au plus près à la volonté du conducteur en fonction des possibilités du véhicule.
Le fait de corréler la consigne d’écart de glissement ΔSreq avec l’écart de glissement mesuré ΔSmes dans cette étape 400 de détermination de consignes de couple C1 et C2, permet de s’approcher au plus près du besoin de correction de la consigne de couple moteur, étant donné que l’écart de glissement relevé au niveau du centre de gravité du véhicule n’est pas le reflet d’un écart de glissement mesuré au niveau des trains avant et arrière du véhicule, et réciproquement.
Dans cette étape 400 de détermination de consignes de couples C1 et C2, le couple curatif Γcur déterminé par inversion de la fonction de transfert Γcur est ensuite retranché ou ajouté à une commande de couple Γess sur chaque essieu, dérivée de la demande de couple du conducteur (ou prise égale à cette demande de couple conducteur) et pondérée par des coefficients de pondération dynamique respectivement Ks1, Ks2, pour obtenir respectivement la consigne de couple C1 à appliquer sur l’essieu avant, et la consigne de couple C2 à appliquer sur l’essieu arrière :
Avec :
et
où :
- est la répartition de masse entre le train avant et le train arrière, donc un paramètre intrinsèque au modèle du véhicule,
- est un coefficient de friction, axl’accélération latérale et g la pesanteur,
- h est la distance entre le centre de gravité (centre de masse) du véhicule et le point de contact au sol,
- est une valeur maximale de glissement que l'on ne souhaite pas dépasser.
En variante le couple curatif est retranché de pour obtenir la consigne de couple C2 à appliquer sur l’essieu arrière, et le couple curatif est ajouté à pour obtenir la consigne de couple C1 à appliquer sur l’essieu avant.
Ks1 et Ks2 sont donc des coefficients de pondération dynamique fonction de l’accélération, de la vitesse et de la répartition des charges sur le véhicule, permettant de distribuer le couple entre le train avant et le train arrière du véhicule sans évincer la volonté du conducteur.
Il est à noter que pour simplifier dans cette demande, on prend la commande de couple Γess égale sur chaque essieu, mais cette demande de couple peut bien sûr différer d’un essieu à l’autre, le calculateur du véhicule dérivant cette commande de couple de la volonté conducteur en tenant compte des puissances disponibles au niveau de chaque train avant ou arrière du véhicule. Notamment si le véhicule comporte un moteur électrique par train avant ou arrière, la commande de couple Γess est fonction de la puissance électrique disponible sur le moteur actionnant l’essieu, et de la puissance électrique disponible dans la batterie de traction/propulsion du véhicule.
L’étape 400 de détermination des consignes de couple C1 et C2 sur chaque essieu est donc mise en œuvre par les moyens de calcul 408 et par des multiplicateurs et soustracteurs, le tout pouvant être considéré comme des moyens de détermination de ces consignes de couple C1 et C2 sur chaque essieu.
L’étape suivante 500 du procédé 1 de contrôle selon l’invention est la vérification du fait que la vitesse Vx du véhicule est en dessous d’un seuil de vitesse Vseuil du véhicule, fixé par exemple à 70km/h (kilomètres par heure). Si tel n’est pas le cas (branche N sur la ), le procédé 1 de contrôle n’applique pas les consignes de couple C1 et C2 déterminées à l’étape 400 précédente, sur les essieux du véhicule, les conditions de roulage ne permettant pas de modifier les commandes de couple en dynamique sans nuire à la stabilité du véhicule. Dans ce cas le procédé 1 de contrôle reboucle sur l’étape 100 de mesure.
Si au contraire la vitesse Vx du véhicule est inférieure ou égale à ce seuil de vitesse Vseuil (branche Y sur la ), on compare dans une étape suivante 600 l’angle au volant δ avec un seuil d’angle au volant δseuil, égal par exemple à 50 degrés.
Si dans cette étape 600, on détermine que l’angle au volant δ est inférieur au seuil d’angle au volant δseuil (branche Y sur la ), alors l’étape suivante 700 du procédé 1 de contrôle selon l’invention est l’application des consignes de couple C1 et C2 déterminées à l’étape 400 précédente à respectivement l’essieu avant et l’essieu arrière du véhicule.
Si au contraire dans cette étape 600, on détermine que l’angle au volant δ est supérieur ou égal au seuil d’angle au volant δseuil (branche N sur la ), alors l’étape suivante 800 du procédé 1 de contrôle selon l’invention est la distribution des consignes de couple C1 et C2 déterminées à l’étape 400 précédente sur chaque roue du véhicule.
Comme représenté , à l’étape 800 de distribution des consignes de couple C1 et C2, la consigne de couple C1 sur l’essieu avant est pondérée par un coefficient de pondération dynamique fonction de l’écart de glissement entre roue gauche et roue droite de l’essieu avant, de manière similaire à l’étape 400, pour obtenir une consigne de couple Cgf de la roue avant gauche et une consigne de couple Cdf de la roue avant droite :
Cgf = (1/2 - Kf/2) * C1
Cdf = (1/2 + Kf/2) * C1
avec
où est un écart de glissement mesuré entre la roue gauche et la roue droite de l’essieu avant du véhicule.
De même dans cette étape 800, la consigne de couple C2 sur l’essieu arrière est pondérée par un coefficient de pondération dynamique fonction de l’écart de glissement entre roue gauche et roue droite de l’essieu arrière, pour obtenir une consigne de couple Cgr de la roue arrière gauche et une consigne de couple Cdr de la roue arrière droite :
Cgr = (1/2 - Kr/2) * C2
Cdr = (1/2 + Kr/2) * C2
avec
où est un écart de glissement mesuré entre la roue gauche et la roue droite de l’essieu arrière du véhicule.
Les coefficients dynamiques Kf et Kr permettent d’adapter de manière précise le besoin de couple sur chaque roue.
Enfin dans cette étape 800, les consignes de couple Cgf, Cdf, Cgr, Cdr sont appliquées sur les roues correspondantes du véhicule, une boucle de régulation permettant de réduire l’écart entre le couple produit sur une roue et la consigne de couple qui lui est appliquée.
La montre cette boucle de régulation sur les roues de l’essieu avant, cette boucle étant facilement transposable pour les roues de l’essieu arrière. La boucle de régulation utilise la différence ε entre la mesure ΔSf de l’écart de glissement entre les roues droite et gauche de l’essieu avant, et un écart de glissement théorique ΔSfth entre les roues droite et gauche de l’essieu avant. Cette différence ε est reçue en entrée d’un régulateur 802 qui calcule les consignes de couple Cgf et Cdf sur les roues avant gauche et avant droite en utilisant les équations mentionnées précédemment :
Cgf =
Cdf =
L’écart de glissement théorique ΔSfth est déterminé par des moyens 804 de modélisation de cet écart théorique, en utilisant d’autres données du véhicule, notamment le couple mesuré sur la roue avant droite et le couple mesuré sur la roue avant gauche. Avantageusement les moyens de modélisation 804 prennent en compte l’effet de glissement d’Ackerman dit aussi effet de glissement Jeantaud en virage. Cet effet est dû au phénomène naturel du fait qu’en virage, les roues intérieures du véhicule ont tendance à décrocher et à accélérer car l’appui est plus faible sur ces roues intérieures que sur les roues extérieures du véhicule. La modélisation de ce phénomène est connu et fait dépendre notamment l’écart de glissement théorique ΔSfth modélisé par les moyens de modélisation 804, de l’angle au volant.
Les moyens 804 de modélisation et le régulateur 802 sont des moyens de détermination de couples à la roue du système 2 de contrôle de trajectoire selon l’invention.
Bien entendu d’autres types de boucles de régulation sont utilisables dans cette étape 800. Par exemple l’entrée du régulateur 802 prend en variante le différentiel de vitesses entre les roues droite et gauche de l’essieu avant, au lieu de prendre en entrée l’écart de glissement entre ces roues. Dans une autre variante, l’effet d’Ackerman n’est pas pris en compte. Dans encore une autre variante, la régulation fonctionne en mesurant l’écart entre un couple produit sur chaque roue et la consigne de couple sur la roue considérée.
Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention. Notamment dans un mode de réalisation de l’invention où le véhicule électrique ou hybride électrique n’a pas quatre roues motrices mais seulement un moteur électrique par essieu, les étapes 600 et 800 du procédé de contrôle selon l’invention ne sont pas réalisées, les consignes de couples C1 et C2 sur l’essieu avant et l’essieu arrière étant directement appliquées aux essieux dès que la condition de vitesse inférieure au seuil de vitesse Vseuil est réalisée.
Claims (11)
- Procédé de contrôle de trajectoire d’un véhicule équipé d’un essieu avant et d’un essieu arrière, comportant une étape de mesure (100) d’un écart de glissement (ΔSmes) entre l’essieu avant et l’essieu arrière, le procédé étant caractérisé en ce qu’il comporte en outre une étape de détermination (300) d’une consigne d’écart de glissement (ΔSreq) entre l’essieu avant et l’essieu arrière, et une étape de détermination (400) de consignes de couple (C1, C2) à appliquer sur l’essieu avant et sur l’essieu arrière, en fonction de la différence entre la consigne d’écart de glissement (ΔSreq) et l’écart de glissement mesuré (ΔSmes).
- Procédé de contrôle de trajectoire selon la revendication 1, dans lequel l’étape de détermination (300) de la consigne d’écart de glissement (ΔSreq) utilise un moment de lacet rectificatif (Mrec) déterminé en fonction d’une différence entre une vitesse de lacet désirée
- Procédé de contrôle de trajectoire selon la revendication 2, dans lequel un calcul du moment de lacet rectificatif (Mrec) comporte au moins un terme (
- Procédé de contrôle de trajectoire selon la revendication 2 ou 3, dans lequel un calcul du moment de lacet rectificatif (Mrec) comporte des termes de commande par mode glissant.
- Procédé de contrôle de trajectoire selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les consignes de couple (C1, C2) à appliquer sur chaque essieu sont obtenues en ajoutant ou retranchant un couple curatif (Γcur) à une commande de couple (Γess) pondérée par des coefficients de pondération dynamique (Ks1, Ks2) qui dépendent de l’écart de glissement mesuré (ΔSmes) et de la répartition de charges dynamiques entre l’essieu avant et l’essieu arrière.
- Procédé de contrôle de trajectoire selon la revendication précédente, dans lequel le véhicule comporte quatre roues motrices, et dans lequel la consigne de couple (C1, C2) à appliquer sur un des essieux avant ou arrière est distribuée (800) sur chaque roue en une consigne de couple sur la roue considérée (Cdr,Cdf,Cgr,Cgf) dudit essieu en fonction d’un écart de glissement (ΔSf, ΔSr) entre les roues dudit essieu.
- Procédé de contrôle de trajectoire selon la revendication précédente, comportant une boucle de régulation mesurant l’écart entre un couple produit sur chaque roue et la consigne de couple sur la roue (Cdr,Cgr, Cdf, Cgf), et dans lequel ladite boucle de régulation prend en compte l’effet de glissement d’Ackermann.
- Procédé de contrôle de trajectoire selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel une application des consignes de couple (C1, C2) sur l’essieu avant et sur l’essieu arrière est conditionnée à une étape de comparaison (200) entre l’écart de glissement mesuré (ΔSmes) entre l’essieu avant et l’essieu arrière et un écart de glissement estimé (ΔSest), ladite application n’étant pas réalisée si l’écart de glissement estimé (ΔSest) est inférieur à l’écart de glissement mesuré (ΔSmes).
- Procédé de contrôle de trajectoire selon la revendication précédente, dans lequel l’application des consignes de couple (C1, C2) sur l’essieu avant et sur l’essieu arrière n’est réalisée qu’au-dessous d’un seuil de vitesse (Vseuil) de roulage du véhicule.
- Procédé de contrôle de trajectoire selon les revendications 6 et 8, dans lequel la distribution d’une des consignes de couple (C1, C2) sur chaque roue n’est réalisée qu’en dessous d’un seuil de vitesse (Vseuil) de roulage du véhicule, et au-dessus d’un seuil d’angle au volant (δseuil) du véhicule.
- Système (2) de contrôle de trajectoire d’un véhicule équipé d’un essieu avant et d’un essieu arrière, comportant des moyens de mesure d’un écart de glissement (ΔSmes) entre l’essieu avant et l’essieu arrière, le système étant caractérisé en ce qu’il comporte en outre des moyens de détermination (302, 304, 306) d’une consigne d’écart de glissement (ΔSreq) entre l’essieu avant et l’essieu arrière, et des moyens de détermination (408) de consignes de couple (C1 et C2) à appliquer sur l’essieu avant et sur l’essieu arrière, en fonction de la différence (ΔScib) entre l’écart de glissement mesuré (ΔSmes) et la consigne d’écart de glissement (ΔSreq).
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|---|---|---|---|---|
| US20070193802A1 (en) * | 2006-01-31 | 2007-08-23 | Robert Bosch Gmbh | Traction control system and method |
| CN113353081A (zh) * | 2021-06-29 | 2021-09-07 | 东风汽车集团股份有限公司 | 一种四驱车的前后轴扭矩分配系统和方法 |
-
2022
- 2022-12-19 FR FR2213870A patent/FR3143511A1/fr active Pending
-
2023
- 2023-12-19 WO PCT/EP2023/086752 patent/WO2024133339A1/fr unknown
Patent Citations (2)
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| ATHEUPE GAEL G ET AL: "Wheel Slip Balance Based Anti-Slip Regulation on Dissymmetric Road Grip", 2022 EIGHTH INDIAN CONTROL CONFERENCE (ICC), IEEE, 14 December 2022 (2022-12-14), pages 236 - 241, XP034329529, DOI: 10.1109/ICC56513.2022.10093618 * |
| INCREMONA GIAN PAOLO ET AL: "Sliding mode control algorithms for wheel slip control of road vehicles", 2017 AMERICAN CONTROL CONFERENCE (ACC), AACC, 24 May 2017 (2017-05-24), pages 4297 - 4302, XP033110555, DOI: 10.23919/ACC.2017.7963616 * |
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