FR2824308A1 - Assistance in driving a motor vehicle by holding set direction, using data acquisition system to produce trajectory vector that is compared to reference trajectory to provide information for regulator which corrects differences - Google Patents
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Abstract
Description
le frein de blocage dans le but de régler la force de freinage de blocagethe locking brake for the purpose of adjusting the locking braking force
La présente invention a trait, de façon générale, aux techniques d' assistance à la conduite d'un véhicule automobile. Plus précisément, l' invention concerne un procédé d' assistance d'un conducteur à la conduite d'un véhicule automobile équipé d'un volant de direction, d'un système de commande de direction, et de roues directrices découplées du volant et pilotées par le système de commande de direction, ce procédé comprenant: une procédure d'acquisition consistant, par mesure directe, estimation, ou lecture de données préalablement enregistrées dans une mémoire, à élaborer un vecteur de signaux d' information représentatifs de conditions constantes ou variables de conduite du véhicule, ces signaux d' information comprenant au moins un signal de cap représentatif d'une position angulaire instantanée du volant, un signal de vitesse représentatif d'une vitesse instantanée du véhicule, et un premier paramètre de construction du véhicule, préalablement mémorisé; une première procédure combinatoire consistant à élaborer, en fonction au moins du signal de cap, du signal de vitesse, et du premier paramètre de construction du véhicule, un vecteur de signaux de référence comprenant au moins un premier signal de référence, ce premier signal de référence étant représentatif dune valeur prise par un premier paramètre physique pour un état dynamique de référence que le véhicule doit normalement adopter en suivant une trajectoire projetée que le conducteur a manifesté l' intention d'imprimer à ce véhicule; une deuxième procédure combinatoire consistant à élaborer, en fonction d'une partie au moins du vecteur de signaux d' information, un vecteur de signaux d'état comprenant au moins un premier signal d'état, ce premier signal d'état étant représentatif d'une valeur prise par le premier paramètre physique pour un état dynamique réel du véhicule; et une procédure de réqulation asservie consistant à délivrer à un actionneur du système de commande de direction un signal de correction d'erreur dépendant au moins d'un résultat de comparaison du premier signal d'état avec le premier signal de référence, et contrôlant l'actionneur dans un sens propre à réduire ou annuler tout écart constaté entre le premier The present invention relates, in general, to assistance techniques for driving a motor vehicle. More specifically, the invention relates to a method of assisting a driver to drive a motor vehicle equipped with a steering wheel, a steering control system, and steered wheels decoupled from the steering wheel and controlled by the steering control system, this method comprising: an acquisition procedure consisting, by direct measurement, estimation, or reading of data previously recorded in a memory, in developing a vector of information signals representative of constant or variable conditions driving the vehicle, these information signals comprising at least one heading signal representative of an instantaneous angular position of the steering wheel, a speed signal representative of an instantaneous speed of the vehicle, and a first vehicle construction parameter, previously stored; a first combinatorial procedure consisting in developing, as a function at least of the heading signal, of the speed signal, and of the first vehicle construction parameter, a vector of reference signals comprising at least a first reference signal, this first signal reference being representative of a value taken by a first physical parameter for a dynamic state of reference which the vehicle must normally adopt while following a projected trajectory which the driver has indicated the intention to print on this vehicle; a second combinatorial procedure consisting in developing, as a function of at least part of the vector of information signals, a vector of status signals comprising at least a first status signal, this first status signal being representative of 'a value taken by the first physical parameter for a real dynamic state of the vehicle; and a slave requesting procedure consisting in delivering to an actuator of the steering control system an error correction signal depending at least on a result of comparison of the first status signal with the first reference signal, and controlling the actuator in a proper direction to reduce or cancel any discrepancy noted between the first
signal d'état et le premier signal de référence. status signal and the first reference signal.
Un procédé connu de ce type est par exemple décrit A known process of this type is for example described
dans le document de brevet FR 2 657 834. in patent document FR 2 657 834.
Selon le procédé décrit dans ce document antérieur, le premier paramètre physique est constitué par un angle instantané de lacet du véhicule, ce procédé ayant pour finalité de réduire le risque de dérapage du véhicule en According to the method described in this prior document, the first physical parameter consists of an instantaneous yaw angle of the vehicle, the purpose of this method being to reduce the risk of the vehicle skidding by
limitant cet angle de lacet.limiting this yaw angle.
Pour mieux comprendre l 'invention et l'art antérieur, il n'est sans doute pas inutile de rappeler que la trajectoire-d'un véhicule est définie comme le lieu de déplacement du centre de gravité de ce véhicule, et que l 'angle de lacet désigne l 'amplitude de la rotation qu'un véhicule effectue, sur sa trajectoire, autour d'un axe vertical, par exemple autour d'un axe To better understand the invention and the prior art, it is undoubtedly useful to recall that the trajectory of a vehicle is defined as the place of displacement of the center of gravity of this vehicle, and that the angle yaw designates the amplitude of the rotation that a vehicle performs, on its trajectory, around a vertical axis, for example around an axis
passant par son centre de gravité.passing through its center of gravity.
L' angle de lacet entre deux points différents de la trajectoire d'un véhicule a donc deux composantes, dont la première est constituée par l'angle que forment entre elles les tangentes à la trajectoire en ces deux points, et dont la seconde est constituée par la variation, entre ces deux points, de l'angle, dit "angle de dérive", que forme en chaque point de la trajectoire l'axe longitudinal du véhicule avec la tangente à la The yaw angle between two different points on the trajectory of a vehicle therefore has two components, the first of which is formed by the angle formed between them by the tangents to the trajectory at these two points, and the second of which is formed by the variation, between these two points, of the angle, called "drift angle", that forms at each point of the trajectory the longitudinal axis of the vehicle with the tangent to the
trajectoire en ce point.trajectory at this point.
Suivant ses caractéristiques de construction, chaque véhicule a une propension spécifique, appelée "coefficient de sous-virage", à adopter, dans des conditions déterminées, un angle de dérive plus ou moins According to its construction characteristics, each vehicle has a specific propensity, called "understeer coefficient", to adopt, under determined conditions, a more or less drift angle
grand, et dans un sens positif ou négatif. big, and in a positive or negative sense.
Dans le cas des véhicules dits "survireurs", le véhicule a tendance à pivoter sur lui-même dans un sens de rotation identique à celui qu'il subit en suivant la trajectoire, ce pivotement étant d'autant plus marqué que In the case of so-called "oversteer" vehicles, the vehicle tends to pivot on itself in a direction of rotation identical to that which it undergoes following the trajectory, this pivoting being all the more marked as
le véhicule est survireur.the vehicle is oversteer.
Dans le cas des véhicules dits "sous-vireurs", le véhicule a tendance à pivoter sur lui-même dans le sens de rotation inverse de celui qu'il subit en suivant la trajectoire, ce pivotement étant d'autant plus marqué que In the case of so-called "understeer" vehicles, the vehicle tends to pivot on itself in the opposite direction of rotation from that which it undergoes following the trajectory, this pivoting being all the more marked as
le véhicule est sous-vireur.the vehicle is understeer.
Dans des conditions favorables, l 'angle maximal de dérive contrôlable est de l'ordre de 10 dogrés pour un véhicule survireur et de moins 3 degrés pour un véhicule sous-vireur. Le document d'art antérieur précité, qui poursuit l'objectif de maintenir la stabilité d'un véhicule, propose de limiter de façon globale la variation de Under favorable conditions, the maximum controllable drift angle is of the order of 10 dogré for a surviving vehicle and minus 3 degrees for a understeering vehicle. The aforementioned prior art document, which pursues the objective of maintaining the stability of a vehicle, proposes to globally limit the variation of
l' angle de lacet de ce véhicule.the yaw angle of this vehicle.
Cependant, si le taux d' augmentation de l 'angle de dérive est effectivement un signe précurseur de risque de dérapage latéral du véhicule, en revanche la première composante de l'angle de lacet est intégralement déterminée par la trajectoire que le véhicule doit suivre. Or, si dans un virage à droite par exemple, le véhicule prend de la dérive vers la droite (attitude survireuse), le procédé du brevet antérieur précité aura pour effet de braquer les roues de ce véhicule vers la gauche pour limiter de façon globale la variation de son However, if the rate of increase in the angle of drift is indeed a precursor of the risk of lateral skidding of the vehicle, on the other hand the first component of the yaw angle is entirely determined by the trajectory that the vehicle must follow. However, if in a right turn for example, the vehicle is drifting to the right (oversteer attitude), the process of the aforementioned prior patent will have the effect of turning the wheels of this vehicle to the left to limit overall the variation of sound
angle de lacet.yaw angle.
Par conséquent, si cette technique permet de maintenir la stabilité du véhicule dans un virage, elle est en revanche incapable d' assurer que le véhicule pourra effectivement prendre le virage dans les conditions requises, et notamment sans se déporter sur la Consequently, if this technique makes it possible to maintain the stability of the vehicle in a turn, it is on the other hand incapable of ensuring that the vehicle will be able to effectively take the turn under the required conditions, and in particular without shifting onto the
voie de gauche par exemple.left lane for example.
Dans ce contexte, l'invention a pour but de proposer un procédé d' assistance à la conduite d'un véhicule qui, tout en veillant à la stabilité de ce véhicule, respecte les souhaits du conducteur et ne surprenne donc pas ce dernier par un comportement inattendu. A cette fin, le procédé de l 'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce que le premier paramètre physique est constitué par un rayon de courbure instantané de trajectoire du véhicule, en ce que le vecteur de signaux de référence, complété d'une partie au moins du vecteur de signaux d' information, forme un vecteur de signaux de référence enrichis, représentatifs de valeurs prises, pour l'état dynamique de référence du véhicule, par un ensemble de paramètres physiques constituant une base complète de In this context, the invention aims to provide a method of assisting in driving a vehicle which, while ensuring the stability of this vehicle, respects the wishes of the driver and therefore does not surprise the latter with a unexpected behavior. To this end, the method of the invention, moreover in accordance with the generic definition given by the preamble above, is essentially characterized in that the first physical parameter is constituted by an instantaneous radius of curvature of the trajectory of the vehicle , in that the vector of reference signals, supplemented with at least part of the vector of information signals, forms a vector of enriched reference signals, representative of values taken, for the dynamic reference state of the vehicle, by a set of physical parameters constituting a complete base of
description de l'état dynamique du véhicule, en ce que le description of the dynamic state of the vehicle, in that the
vecteur de signaux d'état, complété d'une partie au moins du vecteur de signaux d' information, forme un vecteur de signaux d'état enrichis, représentatifs de valeurs prises par l 'ensemble des paramètres physiques pour l'état dynamique réel du véhicule, et en ce que la procédure de réqulation élabore le signal de correction d'erreur en tant que solution d'une condition de convergence de l'état dynamique rcel du véhicule versl'état dynamique de référence. Ainsi conçu, le procédé de l 'invention apporte à la conduite d'un véhicule des avantages substantiels tant en vector of state signals, supplemented with at least part of the vector of information signals, forms a vector of enriched state signals, representative of values taken by the set of physical parameters for the real dynamic state of the vehicle, and in that the requesting procedure elaborates the error correction signal as a solution of a condition of convergence of the rcel dynamic state of the vehicle towards the dynamic reference state. Thus conceived, the method of the invention brings to driving a vehicle substantial advantages both in
matière de confort que de sécurité. matter of comfort than security.
Il faut en effet rappeler que tout conducteur pilote son véhicule non pas en fonction de la trajectoire qu'il veut suivre de manière absolue, mais en fonction seulement de l'écart entre la trajectoire que suit le véhicule à un instant donné et la trajectoire que le It should be remembered that every driver drives his vehicle not according to the trajectory he wants to follow absolutely, but only as a function of the difference between the trajectory that the vehicle follows at a given instant and the trajectory that the
conducteur veut lui imprimer à un instant suivant. driver wants to print him at a next instant.
Cependant, comme le temps de réponse des réactions humaines est relativement long, toute cause rapide ou inattendue de perturbation de la trajectoire du véhicule provoque effectivement une déviation de la trajectoire du véhicule avant que le conducteur ait eu le temps de la corriger. Or, si certains conducteurs parviennent à compenser la lenteur des réactions humaines par une anticipation du comportement de leur véhicule en fonction de paramètres observables qu'ils ont appris à prendre en compte (vitesse du véhicule, adhérence au sol, pente de la route, attitude du véhicule, etc.), cette capacité est réservoe à quelques pilotes professionnels bénéficiant d'une longue expérience de la conduite dans des However, since the response time for human reactions is relatively long, any rapid or unexpected cause of disturbance in the trajectory of the vehicle effectively causes a deviation in the trajectory of the vehicle before the driver has had time to correct it. However, if certain drivers manage to compensate for the slowness of human reactions by anticipating the behavior of their vehicle according to observable parameters that they have learned to take into account (vehicle speed, grip on the ground, slope of the road, attitude vehicle capacity, etc.), this capacity is reserved for a few professional drivers with long experience of driving in
conditions extrêmes.extreme conditions.
Dans le cas général, les conducteurs ne sont en revanche pas en mesure d'anticiper les réactions du véhicule, a fortiori lorsque ce dernier est soumis à des perturbations non directement observables, telles que la présence d'un vent latéral ou une charge inhabituelle du véhicule. L' invention résout ce problème en compensant automatiquement, c'est-à-dire avec un temps de réponse très court comparé au temps de réponse humain, les effets des causes perturtant la trajectoire du véhicule, de manière à donner à ce dernier le comportement qu'en In the general case, the drivers are however unable to anticipate the reactions of the vehicle, a fortiori when the latter is subjected to disturbances not directly observable, such as the presence of a side wind or an unusual load of the vehicle. The invention solves this problem by automatically compensating, that is to say with a very short response time compared to human response time, the effects of causes disrupting the trajectory of the vehicle, so as to give the latter the behavior that
attend le conducteur.waits for the driver.
Ainsi, quelles que soient les influences auxquelles le véhicule est soumis et qui risquent de le dévier de sa trajectoire prévue, le véhicule bénéficiant du procédé de l 'invention adoptera la trajectoire que le conducteur s 'attend à ce qu'il suive en fonction de la direction qu'il lui imprime au volant, au moins pour autant que l'adbérence de ce véhicule au sol ne tombe pas en dessous Thus, whatever the influences to which the vehicle is subjected and which are liable to deviate from its planned trajectory, the vehicle benefiting from the process of the invention will adopt the trajectory that the driver expects to follow according to the direction he gives him at the wheel, at least as far as the grip of this vehicle on the ground does not fall below
d'une limite inférieure de contrôle du véhicule. a lower vehicle control limit.
Si un véhicule fortement survireur mais bénéficiant du procédé de l' invention aborde à vive allure un virage à droite, les roues directrices de ce véhicule seront automatiquement déviées vers la gauche pour limiter l 'angle de dérive de ce véhicule dans les conditions observées, mais seulement avec l'amplitude juste nécessaire pour placer ce véhicule sur la trajectoire que le conducteur lui imprime au volant, et non pour annuler l 'angle de dérive, le conducteur gardant d'ailleurs le contrôle intogral de la trajectoire, qu'il peut corriger à tout moment en changeant l' orientation du volant. De préférence, le procédé de l' invention comprend en outre une procédure d' anticipation consistant à délivrer à un actionneur du système de commande de direction un signal de correction de déviation obtenu par comparaison d'une évolution, en fonction du temps, du vecteur de signaux d'état enrichis, avec une évolution, en fonction du temps, du vecteur de signaux de référence . enrlchls. Alors que la procédure de réqulation a pour fonction de contrôler la trajectoire du véhicule pour la placer sur celle que le conducteur imprime au véhicule avec son temps de réaction propre, la procédure d'anticipation permet de corriger les déviations du véhicule qui peuvent éventuellement résulter de causes perturbatrices soit très rapides, comme celle que constitue une brusque bourrasque par exemple, soit très lentes, comme celle que constitue un léger décalage de la If a strongly oversteering vehicle but benefiting from the process of the invention approaches a right turn at high speed, the steered wheels of this vehicle will be automatically deflected to the left to limit the drift angle of this vehicle under the conditions observed, but only with the amplitude just necessary to place this vehicle on the trajectory that the driver prints to him at the wheel, and not to cancel the drift angle, the driver moreover keeping intogral control of the trajectory, which he can correct at any time by changing the orientation of the steering wheel. Preferably, the method of the invention further comprises an anticipation procedure consisting in delivering to an actuator of the steering control system a deviation correction signal obtained by comparison of an evolution, as a function of time, of the vector of enriched state signals, with an evolution, as a function of time, of the vector of reference signals. enrlchls. While the function of the requesting procedure is to control the trajectory of the vehicle to place it on that which the driver prints to the vehicle with its own reaction time, the anticipation procedure makes it possible to correct the deviations of the vehicle which may possibly result from disturbing causes either very rapid, such as that which constitutes a sudden squall for example, or very slow, such as that which constitutes a slight shift in
position neutre du volant.neutral steering wheel position.
Dans ces conditions, le premier paramètre de construction du véhicule est adéquatement constitué par Under these conditions, the first vehicle construction parameter is adequately constituted by
un coefficient de sous-virage de ce véhicule. an understeering coefficient for this vehicle.
En plus du signal de cap et du signal de vitesse, les signaux d' information comprennent avantageusement un signal représentatif d'une accélération traneversale du véhicule et un signal représentatif d'une variation In addition to the heading signal and the speed signal, the information signals advantageously comprise a signal representative of a transverse acceleration of the vehicle and a signal representative of a variation
temporelle d'un angle de lacet du véhicule. time of a yaw angle of the vehicle.
Le vecteur de signaux d' information peut lui-même inclure des signaux d' information représentant un ensemble de paramètres de construction, et constituant, The vector of information signals can itself include information signals representing a set of construction parameters, and constituting,
pour le véhicule, un modèle de transmission de direction. for the vehicle, a steering transmission model.
Les signaux de référence comprennent de préférence, en plus du signal représentatif du rayon de courbure instanLan de la trajectoire projete du vhicule, un signal reprdentatif d'une accAl6raLion LranserGale pour la L<ajecLoire projeL4e du vhicule, eL un signal reprAeLaLif d'une variaLion Lemporelle d'un angle de laceL pour la LajecLoire rojeL@e du vhicule. En plus du signal reprsenLaLif du rayon de courEure insLanLanA de la LrajecLoire rdelle du vhicule, les signaux d'4Lat comprennent eux-mmes avantageusement un signal reprAsentatif d'une acclAratio longitudinale relle du vhicule ainsi, ventuellement, gu'un signal reprdsentatif de la masse relle du vhicule, et un signal reprdsentatif d'une adhrence rdelle du vhicule The reference signals preferably comprise, in addition to the signal representative of the instantaneous radius of curvature of the projected trajectory of the vehicle, a signal representative of a regional acceleration for the planned improvement of the vehicle, and a signal representing a variaLion The timeliness of a lace angle for the lajecLoire rojeL @ e of the vehicle. In addition to the signal representing the radius of the insane distance of the real vehicle, the signals of 4L themselves advantageously include a signal representing a real longitudinal acceleration of the vehicle thus, possibly, as a signal representing the mass. of the vehicle, and a signal representative of a real adhesion of the vehicle
au sol.on the ground.
L'autreG caractristiques et avantages de The otherG features and benefits of
l' invention ressortiront clairement de la description qui the invention will become clear from the description which
en est faiLe ci-aprs, titre indicatif et nullement limitatif, en rf6rence aux dessins annex@G, dans leguelG: - la figure 1 est un schma d'organisatio d'un syGtAme de direction de vhicule auLomobile uLilisanL le procd de 1'invenLion; eL - la figure 2 eGL une repr6GenLaLion Gymbolique des opraLions mises en oeuvre dans le procd de l'invenLion. Comme annoncA prcde _enL, 1'invenLion concerne un procAdA permeLLanL d'assisLer un conducLeur la conduiLe This is done below, by way of indication and in no way limitative, with reference to the drawings annexed to G, in leguelG: - FIG. 1 is a diagram of the organization of a vehicle steering system used in the vehicle, the inventive procedure ; eL - figure 2 eGL a Gymbolic representation of the opraLions implemented in the process of the invention. As announced above, the invention relates to a permanent process of assisting a driver to drive it.
d'un vhicule automobile.of a motor vehicle.
Pour les besoins de l'invention, ce vhicule est duip (figure 1) d'un volant de directio 1, d'un systme d' acquisition de donndeG symboliquement rep6d par les rfrences ACQ_ et ACQ Gur la figure 1, d'un systAme de commande de direction rep@@ par les For the purposes of the invention, this vehicle is provided (FIG. 1) with a steering wheel 1, with a data acquisition system symbolically located by the references ACQ_ and ACQ in FIG. 1, with a system. direction control rep @@ by
rfrences CA[C eL 2, eL de rOues direcLiceG 3 eL 4. references CA [C eL 2, eL de rOues direcLiceG 3 eL 4.
e systAme de commande de direction comprend lui mme une procdure de calcul CA[C sur laquelle se concetre principalement l'invention, eL un organe d'actionnement tel qu'un moteur électrique 2, commandé en The steering control system itself comprises a calculation procedure CA [C on which the invention is mainly concerned, eL an actuating member such as an electric motor 2, controlled by
fonction du résultat de la procédure CALC. depending on the result of the CALC procedure.
Les roues directrices 3 et 4 sont par exemple liées à une crémaillère 5 mise en mouvement par le moteur 2, ces roues 3 et 4 étant ainsi physiquement découplées du volant 1 et pilotées par le système de commande de The steering wheels 3 and 4 are for example linked to a rack 5 set in motion by the motor 2, these wheels 3 and 4 thus being physically decoupled from the steering wheel 1 and controlled by the control system of
direction CALC et 2.direction CALC and 2.
Le procédé de l 'invention comprend, de facon connue en soi, une procédure d' acquisition de données, désignce par la référence ACQ, et consistant à collecter, et rendre disponible pour la suite du traitement, un ensemble organisé de signaux d' information formant un The method of the invention comprises, in a manner known per se, a procedure for acquiring data, designated by the reference ACQ, and consisting in collecting, and making available for further processing, an organized set of information signals. forming a
vecteur {SI} de signaux d'information. vector {SI} of information signals.
Cette procédure ACQ peut être mise en oeuvre par tout moyen adéquat, notamment par mesure directe de ces signaux au moyen de capteurs appropriés, par estimation, ou encore par lecture de données préalablement This ACQ procedure can be implemented by any suitable means, in particular by direct measurement of these signals by means of appropriate sensors, by estimation, or by reading data beforehand.
enregistrées dans une mémoire.stored in a memory.
Chacun des signaux du vecteur { SI} de signaux d' information peut notamment être représentatif soit d'un paramètre de conduite lié à la structure intrinsèque du véhicule, et donc constant et donné par construction, soit d'une circonstance particulière de la conduite, et Each of the signals of the vector {SI} of information signals can in particular be representative either of a driving parameter linked to the intrinsic structure of the vehicle, and therefore constant and given by construction, or of a particular circumstance of driving, and
donc à caractère évolutif, instantané et variable. therefore evolutionary, instantaneous and variable.
Selon l'invention, le vecteur {SI} de signaux d'information peut en particulier comprendre: - un signal de cap Sa, délivré par un capteur d'angle ou de couple ACQ_a (figure 1) et représentatif d'une position angulaire instantance du volant; - un signal de vitesse Sv représentatif de la vitesse instantanée V du véhicule; - un signal S7T, par exemple obtenu par un accéléromètre, et représentatif de l'accélération transversale instantance T du véhicule; - un signal S', par exemple dérivé du signal de sortie d'un gyroscope, et représentatif de la dérivée temporelle de l'angle de lacet du véhicule; - un premier paramAtre de conLucLion K1 du vAbicule, pralablemenL mmoris@, eL reprdentaLif du coctficienL de sous-virage du vhicule; - un second paramALre de consLucLion K du vdbicule, prdalablemenL mmoris<, eL reprdsenLaLif de la dmulLiplicaLion virLuelle que reprdseLe le rapporL d'un ale de roLaLion des roues 3 eL 4 l'angle de roLaLion du volaL 1 qui l'egendre dans des condiLions sLandard; eL - au moins un LoisiAme param@Lre ou ensemble de param@Lres de consLucLion du vhicule, prdalablemenL mmoriss, eL reprdsenLaLifs de caracL5risLiques de 1'pure de JeanLaud du vhicule, 1' ensemble des Gignaux d'informaLion conGLanLs conGLiLuanL au moins, pour le According to the invention, the vector {SI} of information signals can in particular comprise: - a heading signal Sa, delivered by an angle or torque sensor ACQ_a (FIG. 1) and representative of an instantaneous angular position steering wheel; - a speed signal Sv representative of the instantaneous speed V of the vehicle; - an S7T signal, for example obtained by an accelerometer, and representative of the instantaneous transverse acceleration T of the vehicle; a signal S ′, for example derived from the output signal from a gyroscope, and representative of the time derivative of the yaw angle of the vehicle; - a first parameter of conLucLion K1 of the vehicle, previously memorized @, which represents the understeer coctficial of the vehicle; - a second parameter of consLucLion K of the vehicle, previously memorized <, it is representative of the viral demulipliplication that the ratio of an ale of roLAlion of wheels 3 eL 4 represents the angle of roLAlion of volaL 1 which spreads it in condiLions sLandard; eL - at least one LoisiAme param @ Lre or set of param @ Lres of consLucLion of the vehicle, previously memorized, they represent characteristics of the purity of JeanLaud of the vehicle, all the Gignaux of informaion conGLanLs conGLiLuanL at least, the
vdbicule, un modAle de LransmiGGio de direcLion. vdbicule, a LransmiGGio model of direcLion.
Le procd de 1'invenLion comprend par ailleurs une premiAre procdure combinaLoire, rfrence COMBIN_1, eL consiGLanL laborer un vecLeur { SR} de signaux de rfrence, en foncLion d'une parLie au moins deG signaux du vecLeur de signaux d'informaLion {S1}, eL noLammenL en focLion du signa1 de cap 5u, du signa1 de viLeGGe Sv, eL The inventive process also includes a first combinatorial procedure, reference COMBIN_1, and consigning to develop a vector {sr of reference signals, depending on a part of at least signals of the vector signal vector {S1} , eL noLammenL in focus of the signa1 of cap 5u, of the signa1 of viLeGGe Sv, eL
du coefficienL de sous-Virage K1 du vAbicule. of the co-efficiency of understeer K1 of the vehicle.
Selon l'invenLion, le vecLeur {5} de signaux de rfrence comprend en parLiculier: 2s - un sina1 de rfrence Sc reprsenLaLif de la valeur C que prend le rayon de courbure inGLanLanA C de la LrajecLoire du vhicule, dans le CaG o la LrajecLoire consid@de eGL celle que le conducLeur projeLLe d'imprimer au vhicule, c'esL--dire celle qu'il lui indique en maneuvranL le volanL 1, le rayon de courDure C LanL lid la viLeGGe V eL l'accl@raLion Lransersale insLanLande Y du vhicule par la relaLion connue: C = V' / Y; un signa1 SY reprAsenLaLif de la valeur R de 3S l'accAlraLion LanGverGale que doiL normalemenL subir le vhicule en suivanL la LrajecLoire que le conducLeur projeLLe de lui imprimer; eL - un signal S' R représentatif de la dérivée d / dt, en fonction du temps t, de la valeur instantance VR que prend l' angle de lacet du véhicule lorsque ce dernier suit la trajectoire que le conducteur projette de lui imprimer. Dans la mesure o la procédure COMBIN_1 utilise une partie au moins des signaux du vecteur { SI} de signaux d'information, cette procédure peut être considérée comme donnant finalement accès à un vecteur {SR+} de signaux de référence enrichis, comprenant des signaux de référence de base et certains au moins des signaux d' information According to the invention, the reference signal vector {5} comprises in particular: 2s - a reference signal Sc representing the value C taken by the radius of curvature inGLanLanA C of the vehicle lrajecLoire, in the CaG or the LrajecLoire consider @ of eGL the one that the driver plans to print on the vehicle, that is to say the one that he indicates to him by maneuvering volanL 1, the radius of curdance C LanL lid the VIGGe V eL accl raRion Lransersale insLanLande Y of the vehicle by the known relaLion: C = V '/ Y; a signal SY1 representing the R value of 3S the general acceleration that the vehicle normally has to undergo while following the driver that the driver plans to print; eL - a signal S 'R representative of the derivative d / dt, as a function of time t, of the instantaneous value VR that the yaw angle of the vehicle takes when the latter follows the trajectory that the driver plans to print to it. Insofar as the procedure COMBIN_1 uses at least part of the signals of the vector {SI} of information signals, this procedure can be considered as finally giving access to a vector {SR +} of enriched reference signals, comprising signals of basic reference and at least some of the information signals
tels que le signal Sv de vitesse du véhicule. such as the vehicle speed signal Sv.
Les signaux du vecteur { SR+} de signaux de référence enrichis sont choisis pour représenter les valeurs prises, pour l'état dynamique de référence du véhicule, c'est-à-dire pour l'état dynamique que doit prendre le véhicule en suivant la trajectoire que le conducteur projette de lui imprimer, par un ensemble de paramètres physiques correspondants, qui constituent une base The signals of the vector {SR +} of enriched reference signals are chosen to represent the values taken, for the dynamic reference state of the vehicle, that is to say for the dynamic state which the vehicle must take following the trajectory that the driver plans to print to him, by a set of corresponding physical parameters, which constitute a basis
complète de description de l'état dynamique du véhicule. complete description of the dynamic state of the vehicle.
Plus précisément, les signaux du vecteur { SR+} sont choisis pour représenter au moins la valeur CR que prend, pour la trajectoire de référence du véhicule, le rayon de courbure instantané C de la trajectoire du véhicule, la valeur TR que prend, pour la trajectoire de référence du véhicule, l'accélération transvereale T du véhicule, la valeur instantanée ' R que prend, pour la trajectoire de référence du véhicule, la dérivée ' de l 'angle de lacet du véhicule, et la valeur V de la vitesse instantanée More precisely, the signals of the vector {SR +} are chosen to represent at least the value CR that takes, for the reference trajectory of the vehicle, the instantaneous radius of curvature C of the trajectory of the vehicle, the value TR that takes, for the reference trajectory of the vehicle, the transverse acceleration T of the vehicle, the instantaneous value 'R that takes, for the reference trajectory of the vehicle, the derivative' of the yaw angle of the vehicle, and the value V of the instantaneous speed
du véhicule.of the vehicle.
Comme le montre la figure 2, le procédé de l' invention comprend également une seconde procédure combinatoire, référencée COMBIN_2, et consistant à élaborer un vecteur {SE} de signaux d'état, en fonction d'une partie au moins des signaux du vecteur de signaux As shown in FIG. 2, the method of the invention also comprises a second combinatorial procedure, referenced COMBIN_2, and consisting in developing a vector {SE} of state signals, as a function of at least part of the signals of the vector of signals
d' information { SI}.of information {IF}.
Selon l 'invention, le vecteur {SE} de signaux d'état comprend en particulier: - un signal d'état SCE représentatif de la valeur CE que prend le rayon de courbure instantané C de la trajectoire du véhicule, dans le cas de la trajectoire réellement suivie par le véhicule; et, de préférence - un signal d'état STLE représentatif de la valeur réelle yE que prend l'accélération longitudinale y du véhicule; - un signal d'état SME représentatif de la valeur réelle ME de la masse M du véhicule; et un signal d'état SPE représentatif de la valeur According to the invention, the vector {SE} of state signals comprises in particular: - a state signal SCE representative of the value CE which takes the instantaneous radius of curvature C of the trajectory of the vehicle, in the case of the trajectory actually followed by the vehicle; and preferably a status signal STLE representative of the real value yE that the longitudinal acceleration y of the vehicle takes; - a state signal SME representative of the real value ME of the mass M of the vehicle; and an SPE status signal representative of the value
réelle FE de l'adhérence du véhicule par rapport au sol. real FE of the grip of the vehicle with respect to the ground.
Dans la mesure o la procédure COMBIN_2 utilise une partie au moins des signaux du vecteur { SI} de signaux d' information, cette procédure peut être considérce comme donnant finalement accès à un vecteur {SE+} de signaux d'état enrichis, comprenant des signaux d'état primitifs et certains au moins des signaux d' information tels que Insofar as the procedure COMBIN_2 uses at least part of the signals of the vector {SI} of information signals, this procedure can be considered as finally giving access to a vector {SE +} of enriched state signals, including signals primitive states and at least some information signals such as
le signal Sv de vitesse du véhicule. the vehicle speed signal Sv.
Les signaux du vecteur { SE+} de signaux d'état enrichis sont choisis pour représenter au moins les valeurs que prennent, pour l'état dynamique réel du véhicule, tous les paramètres physiques qui ont été The signals of the vector {SE +} of enriched state signals are chosen to represent at least the values which, for the real dynamic state of the vehicle, take all the physical parameters which have been
choisis pour décrire l'état dynamique du véhicule. chosen to describe the dynamic state of the vehicle.
En plus des signaux déjà listés, les signaux du vecteur {SE+} de signaux d'état enrichis comprennent donc au moins le signal S7T représentatif de l'accélération traneversale instantance T du véhicule, le signal S' représentatif de la dérivée temporelle de l'angle de lacet du véhicule, et le coefficient de sous-virage K In addition to the signals already listed, the signals of the vector {SE +} of enriched state signals therefore comprise at least the signal S7T representative of the transverse acceleration instantaneous T of the vehicle, the signal S 'representative of the time derivative of the vehicle yaw angle, and understeer coefficient K
du véhicule.of the vehicle.
Comme le montre encore la figure 2, le procédé de l' invention comprend une procédure de réqulation asservie REGUL, qui aboutit à délivrer à l'actionneur 2 un signal de correction d'erreur Sb1 destiné à contrôler cet actionneur 2, et donc la direction rise par le coues 3 et 4 Selon l'ivention, la procdure de rgulation REUL labore le signal de correction d'erreur S81 en tant que solution d'une condition qui impoe 1'taL dynamique rel du vhicule, tel qu'il et dfini par le vecteur {S.} de ignaux d'tat enrichis, de converger vers l'6tat dynamique de rf@rence du vhicule, tel qu'il est dfini As still shown in FIG. 2, the method of the invention includes a REGUL controlled query procedure, which results in delivering to the actuator 2 an error correction signal Sb1 intended to control this actuator 2, and therefore the direction taken by the necks 3 and 4 Depending on the event, the REUL control procedure labors the error correction signal S81 as a solution to a condition which requires the actual dynamic state of the vehicle, as it is and defined by the vector {S.} of enriched state ignals, to converge towards the dynamic state of reference of the vehicle, as it is defined
par le vecteur {SR+} de signaux de rf6rence enrichis. by the vector {SR +} of enriched reference signals.
Crce cette disposition, le comportement rellement adept par le vhicule est aussi proche que possible de celui auquel le conducteur peut s'attendre, mame Gi des perturtations parasites non priGes en copte par le conducteur agissent sur le vhicule d'une mani6re susceptible de le dvier de la trajectoire que souhaite lui imprimer le conducteur, telle que cette trajectoire Thanks to this arrangement, the behavior actually adopted by the vehicle is as close as possible to that which the driver can expect, even Gi parasitic disturbances not requested in Coptic by the driver act on the vehicle in a way likely to divert it. of the trajectory that the driver wishes to print to him, such as this trajectory
est dfinie par les maneuvres du volant. is defined by the steering wheel maneuvers.
Pour parfaire la qualitd de la pOursuite de la trajectoire de rAf6rence ar la trajectoire relle, le procAdA de 1'iovention comprend en outre une procdure d'anticipation ANTICIP, qui aboutit dAlivrer To improve the quality of the continuation of the reference trajectory to the real trajectory, the intervention procadA also includes an anticipation procedure ANTICIP, which results in delivering
l'actionneur 2 un signal de correction de dviation S62. the actuator 2 a deviation correction signal S62.
Selon l'invention, le signal de correction de dviation SG2 est obtenu par comparaison de 1'@volution, en fonction du temps t, du vecteur {S.} de Gignaux d'tat enrichis, avec l'Avolution correspondante du vecteur {SR+} According to the invention, the deviation correction signal SG2 is obtained by comparison of the @ evolution, as a function of time t, of the vector {S.} of enriched state Gignaux, with the corresponding Evolution of the vector {SR + }
de Gignaux de rf6rence enrichis.of enriched reference Gignaux.
Si par exemple le vhicule cicule vitesse uniforme en ligne droite, c'est-dire Gans modification de l'angle, le vecteur {SR+} de signaux de rAfArence If for example the vehicle cicle uniform speed in a straight line, ie Gans modification of the angle, the vector {SR +} of reference signals
enrichis ne doit a priori prdsenter aucune Avolution. enriched should not a priori present any Evolution.
En d'autres termes, la valeur {SR+ (t+dt)} prise par ce vecteur l'instant t+dt est la mme que la valeur {SR+ In other words, the value {SR + (t + dt)} taken by this vector at time t + dt is the same as the value {SR +
(t)} prise par ce vecteur l'instant antrieur t. (t)} taken by this vector the time before t.
Si, pendant le mame intervalle de tempG, le vecLeur {SE+} de Gignaux d'Lat enrichis prend l'inGLant t une premiAre valeur {SE+ (t)}, et l'instant t+dt une seconde valeur {SE+ (t+dt)} différente de la première, cette situation indique l 'existence d'une perturbation, que la procédure d' anticipation ANTICIP compensera en délivrant à l'actionneur 2 le signal de correction de déviation adéquat SS2. If, during the same tempG interval, the vector {SE +} of Gignaux d'Lat enriched takes the inglant t a first value {SE + (t)}, and the instant t + dt a second value {SE + (t + dt)} different from the first, this situation indicates the existence of a disturbance, which the ANTICIP anticipation procedure will compensate by delivering to actuator 2 the adequate deviation correction signal SS2.
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| FR0106077A FR2824308B1 (en) | 2001-05-07 | 2001-05-07 | ASSISTANCE METHOD FOR DRIVING A MOTOR VEHICLE BY MAINTAINING ITS PROJECTED TRAJECTORY |
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| FR2824308A1 true FR2824308A1 (en) | 2002-11-08 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2879137A1 (en) * | 2004-12-13 | 2006-06-16 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Motor vehicle`s oversteering/understeering performance controlling system, has command unit to deliver, based on vehicle acceleration information, command signals to unit corresponding to engine and steering and braking systems control unit |
Citations (2)
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| FR2657834A1 (en) | 1990-02-06 | 1991-08-09 | Aisin Seiki | DEVICE FOR CONTROLLING THE DIRECTION OF A VEHICLE. |
| EP1052161A2 (en) * | 1999-05-11 | 2000-11-15 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Steering system for motor vehicles |
-
2001
- 2001-05-07 FR FR0106077A patent/FR2824308B1/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
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