FR2918320A1 - Systeme de commande de deux roues d'un vehicule automobile actionnables par un seul organe - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un système de commande du glissement de deux roues d'un véhicule automobile, les deux roues étant actionnables à l'aide d'un seul organe, ledit système comportant des moyens (12, 14) d'acquisition d'une vitesse de rotation de chacune des deux roues et des moyens (12, 14, 16, 30) de pilotage dudit organe en fonction des vitesses acquises.Selon l'invention, les moyens (12, 14, 16, 30) de pilotage comportent, pour chacune des roues, des moyens (18, 20) de calcul d'un signal intermédiaire de pilotage dudit organe apte à commander le glissement de la roue lorsqu'il est appliqué audit organe, et des moyens (30) de calcul d'un signal final de pilotage dudit organe en fonction des signaux intermédiaires calculés.
Description
-1- SYSTEME DE COMMANDE DE DEUX ROUES D'UN VEHICULE AUTOMOBILE
ACTIONNABLES PAR UN SEUL ORGANE
La présente invention concerne un système de commande du glissement de deux roues d'un véhicule automobile, les deux roues étant actionnables à l'aide d'un seul organe.
Un glissement d'une roue du véhicule peut apparaître lors de n'importe qu'elle phase de conduite d'un véhicule, et notamment lorsque le couple des roues est piloté par un couple délivré par un moteur de propulsion, comme cela est le cas par exemple d'une demande d'accélération du véhicule de la part du conducteur qui appuie sur une pédale d'accélération. Lors de telles situations, il est important pour la sécurité du véhicule que le glissement de roues soit maîtrisé, et cela à l'aide du seul organe d'actionnement des roues actif à ce moment, à savoir le moteur de propulsion.
On connaît des systèmes de commande du glissement de deux roues d'un véhicule montées sur un même essieu de celui-ci, à l'aide du couple délivré par le moteur. Dans ce type de systèmes, ces glissements des roues sont estimés en fonction de vitesses de rotation mesurées de celles-ci, une consigne de couple moteur calculée en fonction des glissements estimés et une commande unique du couple moteur, par exemple du type proportionnel intégrale, est mise en oeuvre en fonction de la consigne calculée, afin de réduire le glissement estimé le plus important. Toutefois, on observe qu'une loi de commande globale unique ne permet pas d'assurer des performances identiques pour un faible et un fort glissement subi par les roues. De plus, le glissement le plus important est commandé, sans tenir compte des autres glissements. Par ailleurs, l'architecture de ces systèmes est figée et ne permet donc pas de prendre en compte différentes phases de vie des roues, comme par exemple un anti-patinage, un antiemballement, ou différents cahiers des charges concernant l'agrément de conduite. Le but de la présente invention est de résoudre les problèmes susmentionnés en proposant un système de commande du glissement des deux roues qui permette de différentier les deux roues lors de la commande
A cet effet, l'invention a pour objet un système de commande du glissement de deux roues d'un véhicule automobile, les deux roues étant actionnables à l'aide d'un seul organe, -2- ledit système comportant des moyens d'acquisition d'une vitesse de rotation de chacune des deux roues et des moyens de pilotage dudit organe en fonction des vitesses acquises. Selon l'invention, les moyens de pilotage comportent : ^ pour chacune des roues, des moyens de calcul d'un signal intermédiaire de pilotage dudit organe apte à commander le glissement de la roue lorsqu'il est appliqué audit organe ; et ^ des moyens de calcul d'un signal final de pilotage dudit organe en fonction des signaux intermédiaires calculés. Ainsi, un calcul d'un signal de commande optimal du glissement de chacune des roues est mis en oeuvre à tout moment. Il devient alors possible de mettre en oeuvre, à n'importe quel moment, type de glissements ou phase de vie de roues, un arbitrage entre ces deux signaux de commande qui sont constamment présents. Par exemple, il peut être choisi de commander la roue qui glisse le plus pour des raisons de sécurité. Il est également possible de choisir de commander la roue qui glisse le moins pour des raisons d'agrément de conduite afin de favoriser une accélération du véhicule. Il est également possible de choisir un compromis entre ces deux situations en fonction d'un cahier des charges d'agrément de conduite/sécurité prédéterminé. Selon des modes de réalisation particuliers de l'invention, le système comporte une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - les moyens de calcul du signal intermédiaire comprennent un régulateur de la vitesse de rotation de la roue sur une consigne de vitesse de rotation prédéterminée ; - les moyens de calcul du signal final sont aptes à calculer celui-ci en fonction d'un type de glissement diagnostiqué des roues ; - les moyens de calcul du signal final sont aptes à calculer celui-ci en fonction de critères d'agrément et de sécurité de conduite prédéterminés ; - les moyens de calcul du signal final sont aptes à calculer celui-ci selon la relation : u = Kxmax(ud,ug)+(1-K)xmin(ud,ug) où u est le signal de pilotage final, ud et uQ sont les signaux intermédiaires de pilotage, et K est un paramètre de réglage prédéterminé compris entre 0 et 1 ; - des moyens de diagnostic d'un état de roulage de chacune des deux roues, et en ce que le paramètre K égal à 1 lorsqu'une des deux roues est dans un état de blocage produit par une perte d'adhérence consécutive à un freinage moteur ; -3- - des moyens de diagnostic d'un état de roulage de chacune des deux roues, et en ce que le paramètre K est inférieur à 0,5 lorsqu'au moins une des deux roues est diagnostiquée comme présentant un emballement ; - le paramètre K est égal à 0 ; - les moyens de diagnostic sont aptes à comparer des erreurs de régulation concernant les vitesses de rotation des deux roues, et en ce qu'un emballement important d'une des deux roues est diagnostiqué lorsque l'erreur de régulation correspondante est positive ; - des moyens de diagnostic d'un état de roulage de chacune des deux roues, et en ce 10 que le paramètre K est supérieur à 0,5 lorsque l'emballement important est diagnostiqué comme maîtrisé ; - le paramètre K est égal à 1 ; - l'emballement est diagnostiqué comme maîtrisé lorsque les erreurs de régulation associées aux deux roues sont négatives ; et 15 - ledit organe est un moteur de propulsion du véhicule.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en relation avec l'unique figure annexée qui est une vue schématique d'un système selon l'invention. 20 Sur la figure, il est représenté un système 10 de commande du glissement de deux roues d'un véhicule automobile montées sur un même essieu de celui-ci, au moyen d'un couple moteur CM délivré par un moteur de propulsion du véhicule. Le système 10 comprend des moyens 12, 14 d'acquisition d'une vitesse de rotation 9d , 9g de chacune des roues ainsi qu'un premier module 16, connecté aux moyens 12, 14 25 d'acquisition. Le module 16 calcule une consigne 9c de vitesse de rotation en fonction des vitesses mesurées et de données en provenance d'autres organes du véhicule. Plus particulièrement, le module 16 détermine l'occurrence et le degré de glissement subi par les roues et calcule la consigne 9c pour réduire ou annuler les glissements de celles- ci. Ce module 16 est classique et ne sera pas expliqué plus en détail par la suite. Dans le cadre 30 de l'invention, tout type de calcul de consigne convient. Selon l'invention, le système 10 comporte également, pour chacune des roues, un second module 18, 20 de calcul, connecté aux moyens 12, 14 d'acquisition de la vitesse de -4- rotation de celle-ci et au premier module 16 de calcul de la consigne de vitesse de rotation 9, . Le second module 18, 20 calcule en fonction de la consigne 9ca et de la mesure 9d , 9g de la vitesse de rotation, un signal de commande intermédiaire ud, ug du couple moteur G. Plus particulièrement, le second module 18, 20 de calcul comporte un régulateur consistant en un soustracteur 22, 24 formant une erreur de régulation d , cg, égale à la différence de la consigne de vitesse 9c et la vitesse mesurée 9d , 9g reçues en entrée, et un bloc 26, 28 mettant en oeuvre une loi de régulation de la vitesse mesurée sur la vitesse de consigne, par exemple du type proportionnelle intégrale. Le signal de commande ud , ug ainsi calculé a pour effet, s'il est effectivement appliqué au moteur, d'annuler l'erreur de régulation d , cg, et donc de commander le glissement de la roue. Un second module 18, 20 de calcul fournit donc un signal de commande la roue qui lui est associée et cela de manière découplée vis-à-vis de l'autre roue. A chaque instant, le système 10 détermine donc un signal qui, s'il est appliqué au moteur, commande de manière optimale le glissement de la roue, c'est-à-dire utilise le couple moteur CM au seul profit de la commande du glissement de cette roue. Le système 10 comporte enfin un module 30 d'arbitrage connecté aux seconds modules de calcul 18, 20 et déterminant en fonction des signaux de commande intermédiaires ud , ug un signal de commande final u du couple moteur G.
Ce module 30 d'arbitrage reçoit également en entrée des données de diagnostic en provenance d'autres systèmes de commande du glissement des roues, tels que par exemple un système d'anti-patinage, qui diagnostique un emballement d'une roue consécutivement à une perte d'adhérence lors d'une phase d'accélération ou un blocage d'une roue consécutivement à une perte d'adhérence lors d'une phase de freinage par le moteur, et un système d'anti- blocage de roue, qui diagnostique un blocage d'une roue consécutivement à une perte d'adhérence lors d'une phase de freinage par des freins équipant les roues, comme cela est connu en soi. De préférence, le module 30 d'arbitrage calcule le signal de commande final selon la relation : u = Kxmax(ud,ug)+(1-K)xmin(ud,ug) où K est un paramètre de réglage prédéterminé compris entre 0 et 1. -5- Ainsi, l'existence des signaux de commande intermédiaire ud , ug permet tout type d'arbitrage entre la roue qui glisse le moins et la roue qui glisse le plus par un choix approprié du paramètre K. Ce choix K est réalisé en fonction de critères de sécurité et d'agrément de conduite ainsi que de phase de vie du véhicule, à savoir le diagnostic des roues effectué par les systèmes d'anti-patinage et d'anti-blocage des roues. Ainsi, dans le cas où un emballement des roues est diagnostiqué suite à une perte d'adhérence lors d'une accélération (on parlera de mode ASR ), le choix de K=0 a pour effet de réguler la vitesse de la roue qui glisse le plus, c'est-à-dire la roue présentant la plus faible adhérence sur une chaussée sur laquelle roule le véhicule. Ainsi, le choix de K=0 entraîne une réduction importante et rapide du couple moteur CM et donc une sécurité accrue. Dans le mode ASR, le choix de K=1 a pour effet de réguler la roue qui glisse le moins, c'est-à-dire la roue présente la plus forte adhérence sur la chaussée, et entraîne donc une réduction modérée et lente du couple moteur CM et donc une motricité accrue.
De préférence, le module 30 d'arbitrage reçoit également en entrée les erreurs de régulation d , cg , et réalise en fonction de celles-ci un diagnostic complémentaire de l'état de roulage des roues. Le module 30 d'arbitrage met ainsi en oeuvre, lorsque le mode ASR est diagnostiqué, la loi de sélection suivante pour le paramètre K : K 0,5 , et de préférence K = 0, si cg < 0 ou d < 0 . Ce choix privilégie la sécurité à la recherche de motricité. En effet, si la vitesse de rotation mesurée 9d , 9g d'au moins une des roues est supérieure à la consigne de vitesse 9c , cela signifie que le glissement de cette au moins une roue est important, c'est-à-dire nécessite d'être réduit ; et ^ K > 0,5, et de préférence K = 1, si cg 0 et d 0 . Ce choix privilégie une reprise de la motricité, et plus particulièrement, lorsque K = 1, l'établissement rapide d'un niveau de glissement qui maximise la motricité. Le fait que les deux erreurs de régulation soient positives signifie en effet que le glissement important diagnostiqué en mode ASR est à présent atténué de manière suffisante pour permettre un meilleur agrément de conduite, à savoir une motricité plus élevée. Dans le cas où un blocage d'une roue est diagnostiqué consécutivement à une perte d'adhérence lors d'une phase de freinage avec le moteur (on parlera de mode MSR ), le -6- choix de K = 0 a pour effet de réguler la vitesse de la roue qui glisse le moins, ce qui entraîne une augmentation modérée et lente du couple moteur CM , et le choix de K = 1 a pour effet de réguler la vitesse de la roue qui glisse le plus, ce qui entraîne une augmentation importante et rapide du couple moteur G.
De préférence, lorsque le mode MSR est diagnostiqué, le module 30 d'arbitrage sélectionne K = 1 pour assurer la stabilité du véhicule. En effet dans le mode MSR, la priorité est de limiter le plus efficacement possible un glissement plutôt que de réguler celui-ci de manière précise autour d'une valeur de consigne prédéterminée. De plus, lorsque le mode MSR est diagnostiqué et qu'en autre le système d'anti- patinage est activé, le module 30 d'arbitrage sélectionne K = 0 afin de réguler le glissement observé sur un niveau suffisant pour optimiser la composante de freinage moteur. Ceci a donc pour effet de réduire l'action de la commande glissement en mode MSR pour que cette commande n'interfère pas avec l'anti-blocage des roues. En effet une interférence des ces deux types de commande peut se révéler dangereuse dans certaines situations.
Bien entendu, d'autres modes de réalisation sont possibles.
Claims (13)
1. Système de commande du glissement de deux roues d'un véhicule automobile, les deux roues étant actionnables à l'aide d'un seul organe, ledit système comportant des moyens (12, 14) d'acquisition d'une vitesse de rotation de chacune des deux roues et des moyens (12, 14, 16, 30) de pilotage dudit organe en fonction des vitesses acquises, caractérisé en ce que les moyens (12, 14, 16, 30) de pilotage comportent : ^ pour chacune des roues, des moyens (18, 20) de calcul d'un signal intermédiaire de pilotage dudit organe apte à commander le glissement de la roue lorsqu'il est appliqué audit organe ; et ^ des moyens (30) de calcul d'un signal final de pilotage dudit organe en fonction des signaux intermédiaires calculés.
2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (18, 20) de calcul du signal intermédiaire comprennent un régulateur de la vitesse de rotation de la roue sur une consigne de vitesse de rotation prédéterminée.
3. Système selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens (30) de calcul du signal final sont aptes à calculer celui-ci en fonction d'un type de glissement diagnostiqué des roues.
4. Système selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que les moyens (30) de calcul du signal final sont aptes à calculer celui-ci en fonction de critères d'agrément et de sécurité de conduite prédéterminés.
5. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens (30) de calcul du signal final sont aptes à calculer celui-ci selon la relation : u=Kxmax(ud,ug)+(1-K)xmin(ud,ug) où u est le signal de pilotage final, ud et ug sont les signaux intermédiaires de pilotage, et K est un paramètre de réglage prédéterminé compris entre 0 et 1.-8-
6. Système selon la revendication 5, caractérisé qu'il comporte des moyens (30) de diagnostic d'un état de roulage de chacune des deux roues, et en ce que le paramètre K égal à 1 lorsqu'une des deux roues est dans un état de blocage produit par une perte d'adhérence consécutive à un freinage moteur.
7. Système selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (30) de diagnostic d'un état de roulage de chacune des deux roues, et en ce que le paramètre K est inférieur à 0,5 lorsqu'au moins une des deux roues est diagnostiquée comme présentant un emballement.
8. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que le paramètre K est égal à 0.
9. Système selon la revendication 7 ou 8 et la revendication 2 prises ensembles, 15 caractérisé en ce que les moyens (30) de diagnostic sont aptes à comparer des erreurs de régulation concernant les vitesses de rotation des deux roues, et en ce qu'un emballement important d'une des deux roues est diagnostiqué lorsque l'erreur de régulation correspondante est positive. 20
10. Système selon la revendication 7, 8 ou 9, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (30) de diagnostic d'un état de roulage de chacune des deux roues, et en ce que le paramètre K est supérieur à 0,5 lorsque l'emballement important est diagnostiqué comme maîtrisé. 25
11. Système selon la revendication 10, caractérisé en ce que le paramètre K est égal à 1.
12. Système selon la revendication 10 ou 11 et la revendication 9 prises ensembles, caractérisé en ce que l'emballement est diagnostiqué comme maîtrisé lorsque les erreurs de 30 régulation associées aux deux roues sont négatives.
13. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit organe est un moteur de propulsion du véhicule. 10
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2007
- 2007-07-02 FR FR0756232A patent/FR2918320A1/fr active Pending
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