WO2012084465A1 - Procede et dispositif de controle d'un vehicule automobile en situation de freinage avec adherence asymetrique - Google Patents

Procede et dispositif de controle d'un vehicule automobile en situation de freinage avec adherence asymetrique Download PDF

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WO2012084465A1
WO2012084465A1 PCT/EP2011/071668 EP2011071668W WO2012084465A1 WO 2012084465 A1 WO2012084465 A1 WO 2012084465A1 EP 2011071668 W EP2011071668 W EP 2011071668W WO 2012084465 A1 WO2012084465 A1 WO 2012084465A1
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WO
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braking
wheels
vehicle
roll
adhesion
Prior art date
Application number
PCT/EP2011/071668
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English (en)
Inventor
Lionel Lorimier
Marc Lucea
Richard Pothin
Original Assignee
Renault S.A.S.
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Publication date
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    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/176—Brake regulation specially adapted to prevent excessive wheel slip during vehicle deceleration, e.g. ABS
    • B60T8/1764—Regulation during travel on surface with different coefficients of friction, e.g. between left and right sides, mu-split or between front and rear
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    • B60G17/0164—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by their responsiveness, when the vehicle is travelling, to specific motion, a specific condition, or driver input mainly during accelerating or braking
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    • B60T2260/02—Active Steering, Steer-by-Wire
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    • B60T2260/00—Interaction of vehicle brake system with other systems
    • B60T2260/06—Active Suspension System

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for controlling a motor vehicle in braking situation with asymmetric adhesion.
  • ABS anti-lock wheel system
  • ABS acronym for "Anti-Lock Braking System” in English or “Anti-Lock System Security” in French
  • the use of the anti-lock system may increase the stopping distance of the vehicle compared to a conventional wheel lock.
  • the ABS system tends to reduce the braking of the less adherent side to avoid the appearance of a moment of lace too important, and thereby increases the braking distance.
  • WO2006 / 067340 of the Applicant proposes a brake control solution by combining a steering control and a brake control of the rear wheels of the vehicle braking situation on asymmetric adhesion.
  • the brake control of the rear wheels consists in particular in determining a braking pressure setpoint to correct the instability of the vehicle. This setpoint is in the form of a maximum difference in braking pressure between the rear wheels, this difference being a function of the longitudinal speed of the vehicle and the steering angle of the front wheels.
  • the steering control consists in determining a setpoint of steering angle of the rear wheels, as a function of the longitudinal speed, the steering angle of the front wheels and the braking pre-set point.
  • the invention aims in particular to propose a new solution to improve the handling of the vehicle braking situation with asymmetric grip off turn, that is to say that braking does not occur when taking a turn , without increasing the necessary braking distance.
  • the invention relates to a method of controlling a motor vehicle in a braking situation with asymmetrical adhesion.
  • the vehicle embarks at least:
  • active front and rear anti-roll systems capable of modifying the rigidity of the front and rear anti-roll bars arranged at the level of the front and rear trains of the vehicle;
  • a steering system of the rear wheels adapted to modify the angle of the rear wheels of the vehicle with respect to the longitudinal plane of the vehicle; and a braking system capable of applying a distinct braking pressure to each of the wheels of the vehicle.
  • control method comprises at least:
  • the invention proposes to combine and coordinate the three active chassis systems embedded in the vehicle, namely, the rear wheel steering system, the active braking system and the front and rear active anti-roll system. More specifically, during the detection of a braking situation with asymmetric adhesion, the anti-roll instructions front and rear for the anti-roll system are determined so that the normal forces (or vertical loads) are distributed between the wheels. Due to this load distribution, the braking forces are almost equal on the rear axle and the yaw moment is created only on the front axle. The steering angle setpoint of the wheels rear is then determined to compensate for this moment of lace created on the front axle.
  • this braking control method makes it possible in particular to improve the stability of the vehicle and to reduce the braking distance required during braking on asymmetric grip off turns.
  • the vehicle further comprises an ABS type anti-lock system, capable of generating an indicator of the regulation status by the ABS system.
  • the braking situation with asymmetric adhesion is detected when the adhesion of the left side of the vehicle differs from the adhesion of the right side of the vehicle by at least one predefined value, for example by 10%.
  • the detection of a braking situation with asymmetric adhesion out of turn comprises at least:
  • This asymmetrical braking situation detection can furthermore take into account the regulation status of the ABS system for each of the wheels.
  • the detection of the braking situation with asymmetrical adhesion can additionally include the generation of at least:
  • the high-adhesion side indicator is set to 0 in case of non-detection of braking situation with asymmetric adhesion, to 1 if the high adhesion is on the right; and at -1 if the high adhesion is located to the left of the vehicle.
  • the adhesion is estimated otherwise it is equal to a default value, for example 1.
  • Detection of the asymmetrically gripped braking situation may further include generating an estimated average adhesion corresponding to the average between the estimated adhesion of the left and right sides.
  • the detection of a turning state may comprise at least:
  • the turn status indicator is set to 1 if the vehicle is turning, and set to 0 if the vehicle is traveling substantially in a straight line.
  • the front and rear anti-roll instructions are determined so that the sum of these setpoints is zero, so as not to generate additional roll by the application of these pairs.
  • the determination of the front and rear anti-roll instructions comprises at least the estimate of the pressure drop to be applied on the wheel. rear on the high-adhesion side so as to balance the vertical loads applied to the left and right sides of the vehicle.
  • the steering angle setpoint of the rear wheels is the sum of a first angle setpoint and a second setpoint angle, said first setpoint angle being a function of the yaw moment induced by the distribution of the angles. loads, and said second angle setpoint being determined so as to cancel an error in yaw rate.
  • the method may further include determining a maximum steering angle dependent on the longitudinal speed of the vehicle.
  • the determination of the braking setpoint of the front wheel located on the high adhesion comprises at least:
  • the invention also relates to a motor vehicle comprising means for implementing the control method described above.
  • FIG. 1 is a block diagram of the means for implementing the control method according to one embodiment of the invention. Detailed presentation of a particular embodiment
  • the wheels of a motor vehicle are connected to the chassis by a suspension mechanism, and the front wheels are generally controlled by the driver via a steering wheel of the vehicle.
  • the vehicle comprises (FIG. 1) active anti-roll systems before A12 and rear Ail, a rear-wheel steering system A13 and an A14 braking system coupled with anti-lock braking system
  • the active anti-roll system before A12 and rear Ail usually consists of active elements such as actuators, for example an actuator at the nosewheel and an actuator at the rear axle of the vehicle .
  • each actuator controls in particular an anti-roll bar according to a received setpoint, so as to apply an anti-roll torque adapted to limit the roll of the vehicle.
  • the actuator is capable of modifying the rigidity of the associated anti-roll bar.
  • the steering system A13 of the rear wheels (or steering control system) is in particular capable of modifying the angle of the rear wheels with respect to the longitudinal plane of the vehicle via an actuator from a steering angle setpoint representative of a steering control desired by the driver.
  • the Al 4 wheel braking system allows a separate braking pressure to be applied to each wheel of the vehicle, and can be combined with an anti-lock braking system or ABS system.
  • the ABS system usually consists of wheel speed sensors connected to an electronic computer, as well as brake actuators to limit the locking of the wheels in case of emergency braking.
  • the ABS system applies in particular a different braking to each wheel of the vehicle according to the braking conditions encountered by it.
  • the invention aims to combine these three active systems so as to optimize the braking while ensuring a stability of the vehicle and a reduction of the braking distance, especially during a braking situation on asymmetric grip off turn.
  • the front and rear active anti-roll systems are controlled to distribute the vertical load between the wheels to maximize braking action on the rear axle without creating pressure asymmetry between the rear wheels.
  • this load distribution induces a yaw moment at the front wheels.
  • the steering system of the rear wheels is used to compensate for this moment of yaw.
  • the pressure exerted on the front wheel located on the high grip is adapted to compensate for the loss of braking induced by the use of the active anti-roll system to balance the pressures exerted on the rear wheels.
  • the control device involves the blocks AO to A10.
  • the blocks AO to A7 make it possible to determine a part of the information necessary for the operation of the blocks A8 to A10 during an asymmetric grip braking out of turn.
  • the block A8 comprises in particular means for determining the new anti-roll fore and aft instructions for distributing the vertical load between the wheels
  • the block A9 comprises in particular means for determining a new steering angle setpoint of the rear wheels to compensate the yaw moment created at the front wheels and induced by the distribution of the load
  • the block A10 comprises in particular means for determining separate brake pressure setpoints for each of the wheels of the vehicle as a function of at least the load on each wheels and a maximum steering angle permitted at the rear wheels.
  • the block AO contains certain information representative of the state of the vehicle that will be used by the control device of the invention, namely:
  • ⁇ ⁇ the lateral acceleration of the vehicle
  • y L the longitudinal acceleration of the vehicle, denoted directly by a sensor or estimated for example from the measurement of the wheel speeds supplied by the sensors of the ABS system;
  • the flying angle denoted a v , measured by a sensor or estimated
  • ⁇ the yaw rate measured by a sensor and representative of the actual yaw rate of the vehicle
  • C AR corresponding to the torques exerted by the front and rear anti-roll systems (blocks A12 and Ail respectively) around the roll axis and which can be estimated from a model representative of the dynamics of the actuators of the anti-roll systems. rolls;
  • v x the longitudinal velocity of the vehicle, denoted v x , which can be estimated from the rotational speeds of the wheels provided by the sensors of the ABS system;
  • ABS status noted ABS status, representative of the operating status of the ABS type anti-lock system on the front wheels;
  • the master cylinder pressure can be estimated from the position of the pedal of brake for example, or measured via a pressure sensor;
  • the Al block determines whether the vehicle is in a cornering state or out of a corner (that is, traveling substantially in a straight line).
  • This block delivers an indicator of the turning state of the vehicle.
  • this indicator noted as Turning State, is 1 if the vehicle is cornering and 0 if the vehicle is in a straight line.
  • the turning state can in particular be determined by comparing the lateral acceleration ⁇ ⁇ of the vehicle, the yaw rate ⁇ , and the steering angle a v with respect to predefined threshold values.
  • Block A3 estimates the load on each wheel.
  • the expression of the static vertical load for each wheel is given by the following relations (equation A3.1):
  • the block A4 makes it possible to detect a braking situation with asymmetric adhesion which results, for example, in a difference between the adhesion of the left side and the adhesion of the right side of the vehicle equal to at least one predefined value, for example 0, 1
  • the detection of such a situation can be carried out in several ways, for example from the knowledge of the control state of the ABS system (ABS status), the master cylinder pressure (P MC ), the vertical loads exerted on the estimated front wheels via the A3 block, and braking pressures applied to the left front and the right front (P AVG and P AVD ) of the vehicle.
  • This block A4 delivers in particular the following information:
  • a braking status indicator denoted ⁇ -split, worth, for example, 1 in the case of a braking situation with asymmetric adhesion and 0 in the opposite case;
  • an indicator on the high adhesion side noted HFside, worth for example 0 in case of non detection of braking situation, 1 if the high adhesion is located on the right side and -1 if the high adhesion is located on the left side of the vehicle;
  • Block A5 determines an estimate of the yaw moment, noted created at the front wheels.
  • the estimate of this moment of yaw is based in particular on the knowledge of the braking pressures applied to each of the front wheels P AVG , P AVD and rear PARG, PARD-
  • v x represents the sign of the longitudinal speed, the forward movement being characterized by a positive sign and the reverse being characterized by a negative sign.
  • Block A6 makes it possible to determine the drift rigidity of the front axle, denoted by D A v, and the drift rigidity of the rear axle, denoted DAR, of the vehicle.
  • the determination of these drift rigidities can be carried out in several ways, depending on whether these drift rigidities are considered as constants, a function of the adhesion, a function of the load on the wheels, or a function of both the adhesion and the load on the wheels.
  • the rigidity of drift to the train depends on the average adhesion according to the following relation A6.1:
  • Block A2 makes it possible to determine the error in yaw rate ⁇ corresponding to the difference between the instantaneous yaw rate ⁇ and a reference yaw rate.
  • the instantaneous yaw rate can be measured by a sensor.
  • the reference (or desired) yaw rate represents the desired yaw behavior for the vehicle, and can be calculated from characteristic vehicle dynamics such as vehicle speed, steering angle, drift stiffness .
  • the reference yaw rate can be determined from a model describing the behavior of the vehicle in yaw and drift, for example the bicycle model.
  • Block A7 activates or deactivates blocks A8 to A10 as a function of the braking situation given by the ⁇ -split braking situation indicator generated by block A4 and by the turning state indicator Turn status generated by the block Al.
  • the block A7 sends an activation signal (ACT) to the blocks A8 to A10.
  • the block A7 sends a deactivation signal (DESACT) of the blocks A8 to A10 for example at the end of a braking detection on symmetrical adhesion ( ⁇ -split at 0) or when the indicator Turn status remains at 1. at least for a predefined period.
  • Block A8 is intended to distribute the load between the vehicle wheels through the use of active front and rear anti-roll systems (blocks A12 and Ail). This block A8 generates in particular an anti-roll instruction before, noted and a
  • these anti-roll instructions are determined so as to maximize the braking of the rear wheels without creating an asymmetrical braking between these rear wheels.
  • Case no. 1 the adhesion is estimated only on one of the two sides of the vehicle by the block A4.
  • the lowest braking torque namely that located on the side of the low grip
  • the reduction of the braking torque on the rear wheel located on the high grip implies an extension of the braking distance. So we try to load the rear wheel located on the low grip in order to apply more braking torque. In the case of a hydraulic brake system, this is equivalent to putting more pressure on the rear wheel on low grip.
  • the A4 block therefore preferably generates an estimate of the adhesion ⁇ 0 , ⁇ located on the low adhesion, as well as the HFside indicator giving the side of the vehicle located on the high adhesion.
  • the sign ⁇ depends on the side where the low adhesion is, namely: sign "-" if the low adhesion is on the left and sign "+” if the low adhesion is on the right.
  • Case 2 the adhesion is estimated on both sides of the vehicle by the block A4.
  • the knowledge of the adhesion of both sides of the vehicle makes it possible in particular to optimize the load reports as well as possible.
  • the front and rear anti-roll instructions are adjusted so as not to exceed a maximum torque that can be generated by the actuators of the anti-roll systems A12, Ail.
  • the block A8 sends a signal to the ABS system to inform the ABS system of the load change on each wheel, the ABS system taking into account this change in its control cycle.
  • Block A9 makes it possible to control the steering of the rear wheels via a steering angle setpoint, denoted so as to compensate for the moment of rotation.
  • This steering angle setpoint may be the
  • the first steering setpoint is in particular a function of the yaw moment due to braking, estimated by the block A5, and is given by the following formula A9.1.
  • the second steering instruction aims at canceling the error in speed of
  • This block A9 also determines a maximum allowed steering angle corresponding to a maximum yaw moment that can be generated by the vehicle braking system. This maximum steering angle, noted is
  • Block A10 is used to control the braking of the wheels by generating new brake pressure setpoints, noted respectively,
  • the value of this moment is the sum of the yaw moment compensated by the steering angle setpoint generated by the block A9, and a predefined value, for example a function of the longitudinal speed.
  • This predefined value represents in particular the
  • This value of maximum yaw moment serves in particular to limit the asymmetric braking actions on the front axle so as not to destabilize the vehicle.
  • the anti-roll system is controlled by the block A8 so as to load the rear wheel located on the low grip, which causes a loading of the front wheel located on the high grip and unloading of the front wheel located on low adhesion.
  • the braking action applied on the front wheel located on the high adhesion is the subject of a particular treatment described below.
  • This first pressure instruction is the sum of the pressure required, for example, by the electronic braking distribution function, to which is added a pressure setpoint which makes it possible to compensate for the longitudinal force drop on the front wheel situated on low grip:
  • the braking control method of a vehicle with asymmetric adhesion situation presented above uses the combination of three active vehicle chassis control systems, namely front and rear active anti-roll systems, steering of the rear wheels, and the active braking system.
  • this braking control method in particular improves the stability of the vehicle while reducing the required braking distance, and without creating additional roll on the vehicle.
  • the front and rear anti-roll systems are controlled so as to maximize braking action on the rear axle without creating pressure asymmetry between these rear wheels.
  • the rear wheel steering system is used to compensate for the yaw moment created by the action of the front and rear anti-roll systems, from the knowledge of the dependence of the drift stiffnesses to an estimated average grip (related to the load distribution).
  • the braking system controls the brake pressure of each of the wheels so that the pressure exerted on the front wheel located on the high grip compensates for the loss of braking induced by the use of the active anti-roll system to balance the pressures exerted on the wheel. wheel level back.
  • the pressure exerted on the front wheel located on the grip is limited so as not to exceed a maximum moment of yaw.

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Abstract

Procédé de contrôle d'un véhicule automobile en situation de freinage avec adhérence asymétrique hors virage, comprenant au moins : la détermination (A8) des consignes anti-roulis avant Formule (I) et arrière Formule (II) de sorte à équilibrer la pression de freinage à appliquer sur les roues arrière; la détermination (A9) d'une consigne d'angle de braquage Formule (III) des roues arrière de sorte à compenser un moment de lacet induit au niveau des roues avant par l'application des consignes anti-roulis avant et arrière; la détermination (A10) des consignes de pression de freinage Formule (IV) distinctes pour chacune des roues du véhicule en fonction au moins de la charge verticale appliquée sur chacune des roues, et d'un angle de braquage maximal autorisé des roues arrière; et la transmission des consignes anti-roulis avant Formule (I) et arrière Formule (II) à des systèmes anti-roulis actif avant (A12) et arrière (A11) respectivement, de la consigne d'angle de braquage Formule (III) à un système de braquage des roues arrière (A13), et des consignes de pression freinage Formule (IV) à un système de freinage (A14).

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF DE CONTROLE D'UN VEHICULE AUTOMOBILE EN SITUATION DE FREINAGE AVEC ADHERENCE
ASYMETRIQUE Domaine technique
L'invention se rapporte à un procédé et un dispositif de contrôle d'un véhicule automobile en situation de freinage avec adhérence asymétrique. Etat de la technique antérieure
Lors d'un freinage, une force de friction se développe entre le pneu et la surface de la route, et participe à réduire la vitesse du véhicule. Dans une situation de freinage avec adhérence asymétrique (ou « μ-split » en anglais), c'est-à-dire lorsque le niveau d'adhérence est différent entre les roues gauches et droites du véhicule, par exemple parce que la nature du sol n'est pas la même sous chaque côté, l'application d'un freinage classique tend à créer un moment de lacet qui entraîne une déviation du véhicule de sa trajectoire. Si ce moment de lacet est trop important, le conducteur du véhicule peut avoir beaucoup de difficultés à contrôler cette déviation.
On connaît un système antiblocage des roues, plus connu sous l'appellation ABS (acronyme pour « Anti-Lock Braking System » en anglais ou « Système Antiblocage de Sécurité » en français), permettant de réguler la force de freinage sur chaque roue de manière à limiter le risque de blocage des roues dans certaines situations de freinage. Cependant, dans certaines conditions de conduite, par exemple conduite sur gravier ou sur neige, l'utilisation du système antiblocage peut accroître la distance d'arrêt du véhicule par rapport à un blocage classique des roues. Par exemple, lors d'un freinage asymétrique, le système ABS tend à diminuer le freinage du côté le moins adhérent pour éviter l'apparition d'un moment de lacet trop important, et augmente de ce fait la distance de freinage.
Le document WO2006/067340 de la Déposante propose une solution de commande du freinage en combinant une commande de braquage et une commande de freinage des roues arrière du véhicule en situation de freinage sur adhérence asymétrique. La commande de freinage des roues arrière consiste notamment à déterminer une consigne de pression de freinage pour corriger l'instabilité du véhicule. Cette consigne se présente sous la forme d'une différence maximale de pression de freinage entre les roues arrière, cette différence étant en fonction de la vitesse longitudinale du véhicule et de l'angle de braquage des roues avant. La commande de braquage consiste à déterminer une consigne d'angle de braquage des roues arrière, en fonction de la vitesse longitudinale, de l'angle de braquage des roues avant et de la consigne de pre s sion de freinage .
Exposé de l'invention
L'invention vise notamment à proposer une nouvelle solution pour améliorer la tenue de route du véhicule en situation de freinage avec adhérence asymétrique hors virage, c'est-à-dire que le freinage ne se produit pas lors de la prise d'un virage, sans augmenter la distance de freinage nécessaire.
L'invention concerne à cet effet, un procédé de contrôle d'un véhicule automobile en situation de freinage avec adhérence asymétrique. Le véhicule embarque au moins :
- des systèmes anti-roulis actifs avant et arrière aptes à modifier la rigidité des barres anti-roulis avant et arrière disposées au niveau des trains avant et arrière du véhicule ;
- un système de braquage des roues arrière apte à modifier l'angle des roues arrière du véhicule par rapport au plan longitudinal du véhicule ; et - un système de freinage apte à appliquer une pression de freinage distincte à chacune des roues du véhicule.
Selon l'invention, le procédé de contrôle comprend au moins :
- - la détection d'une situation de freinage avec adhérence asymétrique hors virage ;
- la détermination d'une consigne anti-roulis avant et d'une consigne antiroulis arrière, de sorte à répartir la charge verticale entre les roues avant et arrière respectivement pour équilibrer la pression de freinage à appliquer sur les roues arrière ;
- la détermination d'une consigne d'angle de braquage des roues arrière de sorte à compenser le moment de lacet induit au niveau des roues avant par la répartition de la charge verticale ;
- la détermination de consignes de pression de freinage distincts pour chacun des roues du véhicule en fonction au moins de la charge verticale appliquée sur chacune des roues, et d'un angle de braquage maximal autorisé des roues arrière ; et
- la transmission des consignes anti-roulis avant et arrière aux systèmes anti-roulis actif avant et arrière, de la consigne d'angle de braquage au système de braquage des roues arrière, et des consignes de pression de freinage au système de freinage.
Ainsi, l'invention propose de combiner et de coordonner les trois systèmes actifs châssis embarqués dans le véhicule, à savoir, le système de braquage des roues arrière, le système de freinage actif et le système anti-roulis actif avant et arrière. Plus précisément, lors de la détection d'une situation de freinage avec adhérence asymétrique, les consignes anti-roulis avant et arrière destinées au système anti-roulis sont déterminées de sorte que les efforts normaux (ou charges verticales) sont répartis entre les roues. Du fait de cette répartition des charges, les efforts de freinage sont quasiment égaux sur le train arrière et le moment de lacet n'est créé que sur le train avant. La consigne d'angle de braquage des roues arrière est alors déterminée de manière à compenser ce moment de lacet créé sur le train avant.
La mise en œuvre de ce procédé de contrôle de freinage permet notamment d'améliorer la stabilité du véhicule et de réduire la distance de freinage requise lors d'un freinage sur adhérence asymétrique hors virage.
Avantageusement, le véhicule comprend en outre un système antiblocage des roues de type ABS, apte à générer un indicateur de l'état de régulation par le système ABS.
Par exemple, la situation de freinage avec adhérence asymétrique est détectée lorsque l'adhérence du côté gauche du véhicule diffère de l'adhérence du côté droit du véhicule d'au moins une valeur prédéfinie, par exemple de 10%.
Avantageusement, la détection d'une situation de freinage avec adhérence asymétrique hors virage comprend au moins :
- la détection d'un état de virage à partir d'un angle volant instantané, d'une vitesse de lacet instantanée, et d'une accélération latérale instantanée ; et
- la détection d'une situation de freinage avec adhérence asymétrique au moins à partir de la pression instantanée dans le maître-cylindre, des charges verticales instantanée exercées sur les roues avant, et des pressions de freinage instantanées appliquées aux roues avant gauche et avant droit du véhicule. Cette détection de situation de freinage asymétrique peut en outre tenir compte de l'état de régulation par le système ABS pour chacune des roues.
La détection de la situation de freinage avec adhérence asymétrique peut outre comprendre la génération d'au moins :
- un indicateur de situation de freinage avec adhérence asymétrique ; et
- un indicateur côté haute adhérence. Par exemple, l'indicateur côté haute adhérence est positionné à 0 en cas de non détection de situation de freinage avec adhérence asymétrique, à 1 si la haute adhérence est située à droite ; et à -1 si la haute adhérence est située à gauche du véhicule.
De préférence, lorsque la roue est soumise à une régulation ABS, l'adhérence est estimée sinon elle est égale à une valeur par défaut, par exemple 1.
La détection de la situation de freinage avec adhérence asymétrique peut en outre comprendre la génération d'une adhérence moyenne estimée correspondant à la moyenne entre l'adhérence estimée du côté gauche et du côté droit. Avantageusement, la détection d'un état de virage peut comprendre au moins :
- la comparaison de l'accélération latérale du véhicule, de la vitesse de lacet, et de l'angle de volant par rapport à des valeurs seuils prédéfinis ; et
- la génération d'un indicateur d'état de virage.
Par exemple, l'indicateur d'état de virage est positionné à 1 si le véhicule est en virage, et positionné à 0 si le véhicule roule sensiblement en ligne droite. Avantageusement, les consignes anti-roulis avant et arrière sont déterminées de sorte que la somme de ces consignes est nulle, afin de ne pas générer de roulis supplémentaire par l'application de ces couples.
De préférence, la détermination des consignes anti-roulis avant et arrière comprend au moins l'estimation de la baisse de pression à appliquer sur la roue arrière située sur le côté haute adhérence de manière à assurer l'équilibrage des charges verticales appliquées sur les côtés gauche et droite du véhicule.
Avantageusement, la consigne d'angle de braquage des roues arrière est la somme d'une première consigne d'angle et d'une deuxième consigne d'angle, ladite première consigne d'angle étant fonction du moment de lacet induit par la répartition des charges, et ladite deuxième consigne d'angle étant déterminée de sorte à annuler une erreur en vitesse de lacet.
Le procédé peut en outre comprendre la détermination d'un angle de braquage maximal fonction de la vitesse longitudinale du véhicule.
Avantageusement, la détermination de la consigne de freinage de la roue avant située sur la haute adhérence comprend au moins :
- le calcul d'un moment de lacet maximal généré par le freinage asymétrique des roues avant ; et
- le calcul des efforts statiques au train avant en fonction du couple appliqué par le système anti-roulis actif avant et arrière autour de l'axe du roulis.
L'invention a également pour objet un véhicule automobile comprenant des moyens pour mettre en œuvre le procédé de contrôle décrit ci-dessus.
Brève description des dessins
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence à l'unique figure 1 qui est un schéma bloc des moyens pour mettre en œuvre le procédé de contrôle selon un mode de réalisation de l'invention. Exposé détaillé d'un mode de réalisation particulier
De façon classique, les roues d'un véhicule automobile sont reliées au châssis par un mécanisme de suspension, et les roues avant sont généralement commandées par le conducteur via un volant du véhicule.
Pour assurer une tenue de route du véhicule automobile et un confort de conduite, le véhicule comporte (figure 1) des systèmes anti-roulis actif avant A12 et arrière Ail, un système de braquage A13 des roues arrière et un système de freinage A14 couplé à un système antiblocage des roues.
Le système anti-roulis actif avant A12 et arrière Ail (ou système de contrôle du roulis) se compose généralement d'éléments actifs tels que des actionneurs, par exemple un actionneur au niveau du train avant et un actionneur au niveau du train arrière du véhicule. En outre, chaque actionneur pilote notamment une barre anti-roulis en fonction d'une consigne reçue, de manière à appliquer un couple anti-roulis adapté pour limiter le roulis du véhicule. L'actionneur est notamment capable de modifier la rigidité de la barre anti-roulis associée.
Le système de braquage A13 des roues arrière (ou système de contrôle du braquage) est notamment capable de modifier l'angle des roues arrière par rapport au plan longitudinal du véhicule via un actionneur à partir d'une consigne d'angle de braquage représentative d'une commande de braquage souhaité par le conducteur.
Le système de freinage Al 4 des roues permet d'appliquer une pression de freinage distincte à chacune des roues du véhicule, et peut être combiné avec un système antiblocage des roues ou système ABS. Le système ABS est généralement constitué de capteurs de vitesse de roue reliés à un calculateur électronique, ainsi que des actionneurs de frein pour limiter le blocage des roues en cas de freinage d'urgence. Le système ABS applique notamment un freinage différent à chaque roue du véhicule en fonction des conditions de freinage rencontrées par celle-ci. L'invention vise à combiner ces trois systèmes actifs de manière à optimiser le freinage tout en garantissant une stabilité du véhicule et une réduction de la distance de freinage, notamment lors d'une situation de freinage sur adhérence asymétrique hors virage. Plus précisément, les systèmes anti-roulis actifs avant et arrière sont contrôlés de manière à répartir la charge verticale entre les roues pour maximiser l'action de freinage sur le train arrière sans créer de dissymétrie de pression entre les roues arrière. Cependant, cette répartition des charges induit un moment de lacet au niveau des roues avant. Le système de braquage des roues arrière est donc utilisé pour compenser ce moment de lacet. Enfin, la pression exercée sur la roue avant située sur la haute adhérence est adaptée afin de compenser la perte de freinage induite par l'utilisation du système antiroulis actif pour équilibrer les pressions exercées au niveau des roues arrière.
En référence à la figure 1, le dispositif de contrôle selon un mode de réalisation de l'invention fait intervenir les blocs AO à A10. En particulier, les blocs AO à A7 permettent de déterminer une partie des informations nécessaires au fonctionnement des blocs A8 à A10 lors d'un freinage sur adhérence asymétrique hors virage. Le bloc A8 comprend notamment des moyens pour déterminer les nouvelles consignes anti-roulis avant et arrière pour répartir la charge verticale entre les roues, le bloc A9 comprend notamment des moyens pour déterminer une nouvelle consigne d'angle de braquage des roues arrière pour compenser le moment de lacet créé au niveau des roues avant et induit par la répartition de la charge, et le bloc A10 comprend notamment des moyens pour déterminer des consignes de pression de freinage distincts pour chacun des roues du véhicule en fonction au moins de la charge sur chacun des roues et d'un angle de braquage maximal autorisé au niveau des roues arrière. Le bloc AO contient certaines informations représentatives de l'état du véhicule qui seront utilisées par le dispositif de contrôle de l'invention, à savoir :
- l'accélération latérale du véhicule, notée γτ , mesurée par un capteur ou estimée ;
- l'accélération longitudinale du véhicule, notée yL , mesurée directement par un capteur ou estimée par exemple à partir de la mesure des vitesses de roue fournie par les capteurs du système ABS ;
- l'angle volant, noté av , mesurée par un capteur ou estimée ;
- la vitesse de lacet, notée φ , mesurée par un capteur et représentative de la vitesse de lacet réelle du véhicule ;
- les couples anti-roulis actif avant et arrière, notés respectivement CAV et
CAR , correspondant aux couples exercés par les systèmes anti-roulis avant et arrière (blocs A12 et Ail) respectivement autour de l'axe de roulis et qui peuvent être estimés à partir d'un modèle représentatif de la dynamique des actionneurs des systèmes anti-roulis ;
- la vitesse longitudinale du véhicule, notée vx , qui peut être estimée à partir des vitesses de rotation des roues fournie par les capteurs du système ABS ;
- l'état ABS, noté Etat ABS, représentatif de l'état de fonctionnement du système antiblocage de type ABS sur les roues avant ;
- les pressions de freinage appliquées sur les roues avant gauche et droite, notée respectivement PAVG et PAVD , et les pressions de freinage appliquées sur les roues arrière gauche et droite, notées respectivement PARG et PARD , ces pressions de freinage pouvant être mesurées par un capteur ou estimées ;
- les vitesses de rotation des roues avant gauche et droite, et des roues arrière gauche et droite, notées respectivement
Figure imgf000011_0001
(ou ω,, avec i l'indice identifiant la roue avant ou arrière et j l'indice identifiant le côté gauche ou droit du véhicule), et pouvant être mesurées par des capteurs ;
- la pression maître-cylindre, notée PMC , représentative de la position de la pédale de frein et qui traduit la volonté de freiner de la part du conducteur, cette pression maître-cylindre peut être estimée à partir de la position de la pédale de frein par exemple, ou mesurée via un capteur de pression ; et
- les consignes de pression de freinage pour chacune des roues, notées respectivement et correspondant aux
Figure imgf000012_0001
consignes de pression appliquées par le système de freinage embarqué.
Le bloc Al permet de déterminer si le véhicule est en état de virage ou hors virage (c'est-à-dire roulant sensiblement en ligne droite). Ce bloc délivre un indicateur de l'état de virage du véhicule. Par exemple, cet indicateur, noté Etat virage, vaut 1 si le véhicule est en virage et 0 si le véhicule est en ligne droite. L'état de virage peut notamment être déterminé par comparaison de l'accélération latérale γτ du véhicule, de la vitesse de lacet φ , et de l'angle volant av par rapport à des valeurs seuils prédéfinies.
Le bloc A3 permet d'estimer la charge sur chaque roue. Dans le cas notamment d'un système antiroulis actif bi-train (c'est-à-dire des actionneurs sur le train avant et arrière), et en l'absence de dévers et de pente, l'expression de la charge verticale statique pour chaque roue est donnée par les relations suivante (équation A3.1) :
Figure imgf000012_0002
Figure imgf000013_0001
avec :
- la charge (ou effort) verticale sur la roue avant
Figure imgf000013_0002
gauche, avant droite, arrière gauche et arrière droite respectivement ; - g l'accélération gravitationnelle ;
- m la masse du véhicule incluant son état de charge ;
- h la hauteur du centre de gravité ;
- \\ la distance entre le centre de gravité et l'axe du train avant ;
- 12 la distance entre le centre de gravité et l'axe du train arrière ;
- ei la voie avant du véhicule, c'est-à-dire la distance séparant les centres des roues avant gauche et droite du véhicule ;
- e2 la voie arrière du véhicule, c'est-à-dire la distance séparant les centres des roues arrière gauche et droite du véhicule ;
- kp la répartition anti-roulis arrière due aux éléments passifs ayant une action anti-roulis ; et
- CAv et CAR les couples anti-roulis actif exercés par les systèmes antiroulis respectivement avant et arrière autour de l'axe de roulis.
Bien entendu, lorsque le véhicule évolue sur une route en pente, des expressions similaires peuvent être obtenues en fonction du dévers du véhicule et de sa déclivité longitudinale.
Le bloc A4 permet de détecter une situation de freinage avec adhérence asymétrique qui se traduit par exemple par une différence entre l'adhérence du côté gauche et l'adhérence du côté droit du véhicule égale à au moins une valeur prédéfinie, par exemple 0, 1. La détection d'une telle situation peut être réalisée de plusieurs façons, par exemple à partir de la connaissance de l'état de régulation du système ABS (Etat ABS), de la pression maître cylindre (PMC), des charges verticales exercées sur les roues avant estimées via le
Figure imgf000013_0003
bloc A3, et des pressions de freinage appliquées à l'avant gauche et l'avant droit (PAVG et PAVD ) du véhicule.
Ce bloc A4 délivre notamment les informations suivantes :
- un indicateur de situation de freinage, noté μ-split, valant par exemple 1 en cas de situation de freinage avec adhérence asymétrique et 0 dans le cas contraire ;
- un indicateur du côté haute adhérence, noté HFside, valant par exemple 0 en cas de non détection de situation de freinage, 1 si la haute adhérence est située du côté droit et -1 si la haute adhérence est située du côté gauche du véhicule ;
- les valeurs des adhérences côté gauche et côté droit, notées respectivement μ0 et μ0, ces valeurs étant notamment estimées lorsque le système ABS régule les pressions de freinage appliquées à chacune des roues, et qui sont à une valeur par défaut, par exemple 1, dans le cas contraire ; et
- la valeur d'une adhérence moyenne estimée, notée qui correspond à
Figure imgf000014_0004
la moyenne entre l'adhérence estimée du côté gauche et du côté droit.
Le bloc A5 détermine une estimation du moment de lacet, notée créé
Figure imgf000014_0003
au niveau des roues avant. Dans le cas d'un système de freinage hydraulique, l'estimation de ce moment de lacet s'appuie notamment sur la connaissance des pressions de freinage appliquées sur chacun des roues avant PAVG, PAVD et arrière PARG, PARD-
Tout d'abord, on calcule l'expression du couple de freinage, noté
Figure imgf000014_0002
généré par l'intermédiaire de l'application de ces pressions de freinage sur chacune des roues :
Figure imgf000014_0001
avec : - i l'indice représentatif d'une roue avant ou arrière, avec i=l pour une roue avant et i=2 pour une roue arrière ;
- j l'indice représentatif du côté gauche ou droit, avec j=l pour une roue à gauche du véhicule et j=2 pour une roue à droite du véhicule ;
- Ρϋ la pression de freinage de la roue ij correspondante ;
- EffFreiriy l'efficacité de freinage qui dépend de la surface du piston, du coefficient de frottement disque/plaquette des freins, et de la distance entre le point moyen d'application de l'effort de freinage par le piston et le centre de la roue ; et
- signe(vx) représente le signe de la vitesse longitudinale, la marche avant étant caractérisée par un signe positif et la marche arrière étant caractérisée par un signe négatif.
A partir de ce couple de freinage, on peut calculer l'effort longitudinal généré à la roue correspondante qui vérifie l'équation suivante :
Figure imgf000015_0001
avec :
- i l'indice représentatif d'une roue avant ou arrière, ave i=l pour une roue avant et i=2 pour une roue arrière ;
- j l'indice représentatif du côté gauche ou droit, avec j=l pour une roue à gauche du véhicule et j=2 pour une roue à droite du véhicule ;
Figure imgf000015_0002
Le moment de lacet MF créé par le freinage est alors donné par l'équation A5.3 suivante :
Figure imgf000016_0001
avec :
- ai} l'angle de braquage de la roue ij ;
- x l'effort longitudinal généré à la roue ij ;
- ei la voie avant du véhicule ;
- e2 la voie arrière du véhicule ;
- 11 la distance entre le centre de gravité et l'axe du train avant ; et
- 12 : la distance entre le centre de gravité et l'axe du train arrière.
En négligeant les contributions des termes en sin(ai} ) (en supposant notamment que les angles de braquage sont petits), on obtient l'expression A5.3' suivante :
Figure imgf000016_0002
De même, en négligeant dans l'équation A5.2, la contribution des accélérations de roue et des couples de transmission (supposés identiques sur les roues d'un même essieu), on obtient l'équation A5.2' suivante :
Figure imgf000016_0003
Enfin, en combinant les équations A5-2' et A5-3' ci-dessus, et en supposant que les couples de transmission sont identiques sur les roues d'un même essieu, on obtient l'équation A5.4 suivante donnant l'estimation du moment de lacet
Figure imgf000017_0001
Le bloc A6 permet de déterminer la rigidité de dérive du train avant, notée DAv, et la rigidité de dérive du train arrière, notée DAR, du véhicule. La détermination de ces rigidités de dérives peut être réalisée de plusieurs façons, selon que l'on considère ces rigidités de dérive comme constantes, fonction de l'adhérence, fonction de la charge aux roues, ou encore fonction à la fois de l'adhérence et de la charge aux roues. Par exemple, on pourra supposer que les rigidités de dérive au train dépendent de l'adhérence moyenne selon la relation A6.1 suivante :
Figure imgf000017_0002
avec :
Figure imgf000017_0003
Le bloc A2 permet de déterminer l'erreur en vitesse de lacet Αφ correspondant à la différence entre la vitesse de lacet φ instantanée et une vitesse de lacet de référence. La vitesse de lacet instantanée peut être mesurée par un capteur. La vitesse de lacet de référence (ou voulue) représente le comportement en lacet voulu pour le véhicule, et peut être calculée à partir de grandeurs caractéristiques de la dynamique du véhicule telles que la vitesse du véhicule, l'angle volant, les rigidités de dérive. La vitesse de lacet de référence peut être déterminée à partir d'un modèle décrivant le comportement du véhicule en lacet et en dérive, par exemple le modèle bicyclette. Le bloc A7 active ou désactive les blocs A8 à A10 en fonction de la situation de freinage donnée par l'indicateur de situation de freinage μ-split généré par le bloc A4 et par l'indicateur de l'état de virage Etat virage généré par le bloc Al. Ainsi, lors d'une situation de freinage avec adhérence asymétrique hors virage (μ-split positionné à 1 et Etat virage à 0), le bloc A7 envoie un signal d'activation (ACT) vers les blocs A8 à A10. Au contraire, le bloc A7 envoie un signal de désactivation (DESACT) des blocs A8 à A10 par exemple à la fin d'une détection de freinage sur adhérence symétrique (μ-split à 0) ou lorsque l'indicateur Etat virage reste à 1 au moins pendant une durée prédéfinie.
L e bloc A8 vise à répartir la charge entre les roues du véhicule via l'utilisation des systèmes anti-roulis avant et arrière actifs (blocs A12 et Ail). Ce bloc A8 génère notamment une consigne anti-roulis avant, notée et une
Figure imgf000018_0004
consigne anti-roulis arrière, notée destinées aux blocs A12 et Ail pour
Figure imgf000018_0003
répartir la charge verticale entre les roues avant et arrière en cas de situation de freinage avec adhérence asymétrique. Plus précisément, ces consignes anti-roulis sont déterminées de manière à maximiser le freinage des roues arrière sans créer un freinage dissymétrique entre ces roues arrière.
Tout d'abord, afin de ne pas générer de roulis dû à l'application de ces nouvelles consignes anti-roulis, ces consignes anti-roulis avant et arrière respectent la relation A8.1 suivante :
Figure imgf000018_0002
Ce qui revient à chercher la valeur C telle que (équation A8.2) :
Figure imgf000018_0001
L'expression des charges aux roues arrière est alors donnée par la formule A8.3 suivante :
Figure imgf000019_0002
Les expressions
Figure imgf000019_0001
peuvent être obtenue en annulant les couples CAv et CAR dans les expressions données à l'équation A3.1 ci-dessus.
Ensuite, deux cas peuvent se présenter :
Cas n°l : l'adhérence est estimée uniquement sur un des deux côtés du véhicule par le bloc A4. Dans ce cas, afin d'équilibrer les couples de freinage exercés sur les roues gauche et droite, on sélectionne le couple de freinage le plus faible, à savoir celui situé sur le côté de la faible adhérence. En effet, la diminution du couple de freinage sur la roue arrière située sur la haute adhérence implique un allongement de la distance de freinage. On cherche donc à charger la roue arrière située sur la faible adhérence afin de pouvoir y appliquer plus de couple de freinage. Dans le cas d'un système de freinage hydraulique, ceci équivaut à mettre davantage de pression sur la roue arrière située sur faible adhérence. Le bloc A4 génère donc de préférence une estimation de l'adhérence μ0, μυ située sur la faible adhérence, ainsi que l'indicateur HFside donnant le côté du véhicule situé sur la haute adhérence. On remplace donc les indices G (pour gauche) et D (pour droit) dans les expressions symboliques par HFside (côté haute adhérence) et LFside (côté faible adhérence).
L'estimation de la baisse de pression appliquée sur le côté haute adhérence pour assurer l'équilibrage des pressions entre les deux côtés du véhicule, est alors donnée par l'expression suivante :
Figure imgf000020_0002
avec μLFside la valeur estimée d'adhérence sur le côté de faible adhérence.
Charger la roue arrière située sur la faible adhérence revient à faire tendre vers zéro, ce qui donne l'expression suivante pour Creq :
Figure imgf000020_0003
Figure imgf000020_0004
le signe ± dépendant du côté où se trouve la faible adhérence, à savoir : signe « - » si la faible adhérence est à gauche et signe « + » si la faible adhérence est à droite.
Ainsi, si la faible adhérence est située à droite, on a :
Figure imgf000020_0001
Et si la faible adhérence est à gauche, on a :
Figure imgf000020_0005
Cas n°2 : l'adhérence est estimée sur les deux côtés du véhicule par le bloc A4. La connaissance de l'adhérence des deux côtés du véhicule permet notamment d'optimiser au mieux les reports de charge.
Ainsi, afin d'équilibrer les pressions de freinage exercées sur le train arrière, tout en autorisant le maximum de freinage sur ce train arrière, il est également nécessaire de charger la roue arrière située sur la plus faible adhérence, et donc d'enlever le minimum de couple de freinage sur la roue arrière située sur la haute adhérence. En supposant que les efficacités de freinage et les rayons de roue sont identiques sur les deux roues d'un même essieu, l'expression du couple Creq est obtenue ainsi :
- si la haute adhérence est située à droite, on a :
Figure imgf000021_0001
Enfin, dans les deux cas décrits ci-dessus, une fois le couple Creq calculé, il est nécessaire de prendre en compte les limites de couple que peuvent créer les actionneurs des systèmes anti-roulis avant A12 et arrière Ail.
De préférence, les consignes anti-roulis avant et arrière sont ajustées de manière à ne pas dépasser un couple maximal que peuvent générer les actionneurs des systèmes anti-roulis A12, Ail.
Avantageusement, le bloc A8 envoie un signal au système ABS de manière à informer le système ABS de la modification de charge sur chacune des roues, le système ABS prenant en compte cette modification dans son cycle de régulation.
Le bloc A9 permet de contrôler le braquage des roues arrière via une consigne d'angle de braquage, notée de manière à compenser le moment de
Figure imgf000021_0002
lacet créé au niveau des roues avant du fait de la répartition des charges engendrée par le bloc A8. Cette consigne d'angle de braquage peut être la
Figure imgf000021_0003
somme d'une première consigne de braquage et d'une deuxième consigne
Figure imgf000021_0005
de braquage
Figure imgf000021_0004
La première consigne de braquage est notamment fonction du moment de lacet dû au freinage, estimé par le bloc A5, et est donnée par la formule A9.1 suivan
Figure imgf000022_0001
La deuxième consigne de braquage vise à annuler l'erreur en vitesse de
Figure imgf000022_0003
lacet Αψ . Elle peut être calculée à partir de l'erreur en vitesse de lacet selon par exemple un des modes de réalisation décrite dans le document FR2908726 de la déposante :
Figure imgf000022_0002
Selon un mode de réalisation de l'invention, il est possible de désactiver la contribution de la première consigne de braquage
Figure imgf000022_0004
et/ou la contribution de la deuxième consigne de braquage , lorsque la vitesse longitudinale vx du
Figure imgf000022_0005
véhicule est inférieure à une vitesse prédéfinie. Dans cette hypothèse, on introduit donc dans la formule A9.1 ci-dessus les coefficients ff(yx) et β(νχ) :
Figure imgf000022_0006
ff(yx) valant 1 en cas d'activation de la première consigne de braquage et 0 dans le cas contraire ; et
- β(νχ) valant 1 en cas d'activation de la deuxième consigne de braquage et 0 dans le cas contraire.
Ce bloc A9 détermine en outre un angle de braquage maximal autorisé correspondant à un moment de lacet maximal que peut générer le système de freinage du véhicule. Cet angle de braquage maximal, noté est
Figure imgf000022_0007
notamment fonction de la vitesse longitudinale vx du véhicule.
Le bloc A10 permet de contrôler le freinage des roues en générant de nouvelles consignes de pression de freinage, notées respectivement ,
Figure imgf000023_0002
, pour chacune des roues du véhicule,
Figure imgf000023_0001
Tour d'abord, le moment de lacet maximal que peut générer un freinage asymétrique des roues peut être donné par l'équation A10-1 suivante :
Figure imgf000023_0003
En d'autres termes, la valeur de ce moment est la somme du moment de lacet compensé par la consigne d'angle de braquage généré par le bloc A9, et d'une valeur prédéfinie fonction par exemple de la vitesse longitudinale
Figure imgf000023_0004
vx du véhicule. Cette valeur prédéfinie représente notamment le
Figure imgf000023_0005
moment de lacet que le conducteur aura à compenser par une action au volant.
Cette valeur de moment de lacet maximal sert notamment à limiter les actions de freinage dissymétrique sur le train avant afin de ne pas déstabiliser le véhicule.
En outre, seules les actions de freinage exercées sur le train avant sont susceptibles de générer un moment de lacet. La nouvelle consigne de freinage pour la roue avant située sur la haute adhérence doit donc tenir compte du fait que la roue située sur la faible adhérence va voir son action de freinage diminuée. En effet, le système anti-roulis est piloté par le bloc A8 de manière à charger la roue arrière située sur la faible adhérence, ce qui provoque un chargement de la roue avant situé sur la haute adhérence et un déchargement de la roue avant située sur la faible adhérence.
Les efforts statiques au train avant (estimés par le bloc A3) sont donnés par la relation Al 1-2 suivante :
Figure imgf000024_0001
Les consignes de pression exercées sur les roues autres que la roue avant située sur la haute adhérence restent inchangées par rapport aux consignes précédentes, ce qui se résume par les équations Al 1-3 suivantes :
Figure imgf000024_0004
L'action de freinage appliquée sur la roue avant située sur la haute adhérence fait l'objet d'un traitement particulier décrit ci-après.
Tout d'abord, on calcule une première consigne de pression en
Figure imgf000024_0006
supposant que les freins avant ont la même efficacité et que les roues avant ont même rayon. Cette première consigne de pression
Figure imgf000024_0005
est la somme de la pression demandée par exemple par la fonction de répartition électronique de freinage à laquelle on ajoute une consigne de pression qui permet de compenser la baisse d'effort longitudinal sur la roue avant située sur faible adhérence :
Ensuite, on calcule le moment de lacet M qui serait crée si cette pression était appli uée sur la roue :
Figure imgf000024_0003
Si alors l'application de la pression calculée avec
Figure imgf000025_0001
l'équation Al 1.4 risquerait de générer un moment de lacet trop important :
Figure imgf000025_0002
En conclusion, le procédé de contrôle de freinage d'un véhicule ne situation d'adhérence asymétrique présenté ci-dessus utilise la combinaison de trois systèmes actifs de contrôle du châssis du véhicule, à savoir les systèmes antiroulis actif avant et arrière, le système de braquage des roues arrière, et le système de freinage actif.
La mise en œuvre de ce procédé de contrôle de freinage permet notamment d'améliorer la stabilité du véhicule tout en réduisant la distance de freinage requise, et sans créer de roulis supplémentaire sur le véhicule.
Les systèmes antiroulis avant et arrière sont contrôlés de manière à maximiser l'action de freinage sur le train arrière sans créer de dissymétrie de pression entre ces roues arrière.
Le système de braquage de roues arrière est utilisé pour compenser le moment de lacet créé par l'action des systèmes anti-roulis avant et arrière, à partir de la connaissance de la dépendance des rigidités de dérive à une adhérence moyenne estimée (liée à la répartition des charges).
Le système de freinage contrôle la pression de freinage de chacune des roues de sorte que la pression exercée sur la roue avant située sur la haute adhérence permet de compenser la perte de freinage induite par l'utilisation du système antiroulis actif pour équilibrer les pressions exercées au niveau des roues arrière. En outre, la pression exercée sur la roue avant située sur la adhérence est limitée afin de ne pas dépasser un moment de lacet maximal.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de contrôle d'un véhicule automobile en situation de freinage avec adhérence asymétrique, le véhicule embarquant au moins :
- des systèmes anti-roulis actifs avant et arrière (A12, Ai l) aptes à modifier le couple généré par des barres anti-roulis avant et arrière disposées au niveau des trains avant et arrière du véhicule ;
- un système de braquage des roues arrière (A13) apte à modifier l'angle des roues arrière du véhicule par rapport au plan longitudinal du véhicule ; et
- un système de freinage (A14) apte à appliquer une pression de freinage distincte à chacun des roues du véhicule,
caractérisé en ce qu'il comprend au moins :
- la détection (A7) d'une situation de freinage avec adhérence asymétrique hors virage ;
- la détermination (A8) d'une consigne anti-roulis avant et d'une
Figure imgf000027_0002
consigne anti-roulis arrière de sorte à répartir la charge verticale
Figure imgf000027_0001
entre les roues avant et arrière respectivement pour équilibrer la pression de freinage à appliquer sur les roues arrière ;
- la détermination (A9) d'une consigne d'angle de braquage des
Figure imgf000027_0003
roues arrière de sorte à compenser un moment de lacet induit au niveau des roues avant par ladite répartition de la charge verticale ;
- la détermination (A10) des consignes de pression de freinage
Figure imgf000027_0004
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distinctes pour chacune des roues du véhicule en fonction au moins de la charge verticale appliquée sur chacune des roues, et d'un angle de braquage maximal autorisé des roues arrière ; et
- la transmission des consignes anti-roulis avant et arrière aux
Figure imgf000027_0006
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systèmes anti-roulis actif avant (A 12) et arrière (A11) respectivement, de la consigne d'angle de braquage
Figure imgf000027_0008
au système de braquage des roues arrière (A 13), et des consignes de pression freinage
Figure imgf000028_0002
au système de freinage (A 14).
Figure imgf000028_0001
2. Procédé de contrôle selon la revendication 1, caractérisé en ce que la détection d'une situation de freinage avec adhérence asymétrique hors virage comprend au moins :
- la détection d'un état de virage (Etat Virage) à partir d'un angle volant av instantané, d'une vitesse de lacet φ instantanée, et d'une accélération latérale γτ instantanée ; et
- la détection d'une situation de freinage avec adhérence asymétrique au moins à partir de la pression instantanée dans le maître-cylindre (PMC), des charges verticales instantanée exercées sur les roues avant
Figure imgf000028_0007
et des pressions de freinage (PAVG , PAVD ) instantanées appliquées
Figure imgf000028_0008
aux roues avant gauche et avant droit du véhicule.
3. Procédé de contrôle selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la détection de la situation de freinage avec adhérence asymétrique comprend en outre la génération d'au moins :
- un indicateur de situation de freinage avec adhérence asymétrique (μ- split) ; et
- un indicateur côté haute adhérence (HFside).
4. Procédé de contrôle selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les consignes anti-roulis avant et arrière sont déterminées de
Figure imgf000028_0003
Figure imgf000028_0004
sorte que la somme de ces consignes soit nulle.
5. Procédé de contrôle selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la détermination des consignes anti-roulis avant et arrière
Figure imgf000028_0005
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comprend au moins l'estimation de la baisse de pression à appliquer sur la roue arrière située sur le côté haute adhérence de manière à assurer l'équilibrage des charges verticales appliquées sur les côtés gauche et droite du véhicule.
6. Procédé de contrôle selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la consigne d'angle de braquage des roues arrière est la somme d'une
Figure imgf000029_0001
première consigne d'angle
Figure imgf000029_0002
et d'une deuxième consigne d'angle
Figure imgf000029_0004
ladite première consigne d'angle étant fonction du moment de lacet induit
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par la répartition des charges, et ladite deuxième consigne d'angle
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étant déterminé de sorte à annuler une erreur en vitesse de lacet
Figure imgf000029_0006
7. Procédé de contrôle selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le procédé comprend en outre la détermination de l'angle de braquage maximal en fonction de la vitesse longitudinale du véhicule.
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8. Procédé de contrôle selon la revendication 7, caractérisé en ce que la détermination de la consigne de freinage de la roue avant située sur la haute adhérence comprend au moins :
- le calcul d'un moment de lacet maximal généré par le freinage asymétrique des roues avant ; et
- le calcul des efforts statiques au train avant en fonction du couple appliqué par le système anti-roulis actif avant CAV et arrière CAR autour de l'axe du roulis.
9. Véhicule automobile comprenant au moins des moyens pour mettre en œuvre le procédé de contrôle selon l'une des revendications 1 à 8.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017092990A1 (fr) * 2015-11-30 2017-06-08 Continental Teves Ag & Co. Ohg Procédé et système pour influencer le comportement de freinage d'un véhicule
WO2017178722A1 (fr) 2016-04-13 2017-10-19 Renault Sas Dispositif de suivi de trajectoire d un véhicule
WO2017203159A1 (fr) 2016-05-24 2017-11-30 Renault Sas Dispositif de contrôle de trajectoire d un véhicule
WO2018157999A1 (fr) 2017-02-28 2018-09-07 Renault S.A.S Dispositif de controle de trajectoire d'un vehicule

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0992373A2 (fr) * 1998-10-09 2000-04-12 Robert Bosch Gmbh Système et méthode pour raccourcir la distance de freinage et améliorer la traction dans des véhicules automobiles
EP1447262A1 (fr) * 2003-02-11 2004-08-18 Ford Global Technologies, Inc., A subsidiary of Ford Motor Company Dispositif et procédé de commande de mouvement d'un véhicule
WO2006067340A2 (fr) 2004-12-17 2006-06-29 Renault S.A.S. Commande de freinage de roues arriere de vehicule automobile en situation de freinage avec adherence asymetrique
FR2908726A1 (fr) 2006-11-21 2008-05-23 Renault Sas Procede et dispositif de rejet de perturbations avec un systeme de braquage d'un vehicule automobile.

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0992373A2 (fr) * 1998-10-09 2000-04-12 Robert Bosch Gmbh Système et méthode pour raccourcir la distance de freinage et améliorer la traction dans des véhicules automobiles
EP1447262A1 (fr) * 2003-02-11 2004-08-18 Ford Global Technologies, Inc., A subsidiary of Ford Motor Company Dispositif et procédé de commande de mouvement d'un véhicule
WO2006067340A2 (fr) 2004-12-17 2006-06-29 Renault S.A.S. Commande de freinage de roues arriere de vehicule automobile en situation de freinage avec adherence asymetrique
FR2908726A1 (fr) 2006-11-21 2008-05-23 Renault Sas Procede et dispositif de rejet de perturbations avec un systeme de braquage d'un vehicule automobile.

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017092990A1 (fr) * 2015-11-30 2017-06-08 Continental Teves Ag & Co. Ohg Procédé et système pour influencer le comportement de freinage d'un véhicule
WO2017178722A1 (fr) 2016-04-13 2017-10-19 Renault Sas Dispositif de suivi de trajectoire d un véhicule
WO2017203159A1 (fr) 2016-05-24 2017-11-30 Renault Sas Dispositif de contrôle de trajectoire d un véhicule
WO2018157999A1 (fr) 2017-02-28 2018-09-07 Renault S.A.S Dispositif de controle de trajectoire d'un vehicule
KR20190123736A (ko) 2017-02-28 2019-11-01 르노 에스.아.에스. 차량의 궤도를 제어하는 장치

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