FR2933336A1 - Front and rear wheels's flutters controlling method for motor vehicle, involves estimating damping coefficients applied to front and rear suspensions, and sending controlling signals representing damping coefficients - Google Patents
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Abstract
Description
PROCEDE ET DISPOSITIF DE CONTROLE DE BATTEMENTS DE ROUE D'UN VEHICULE AUTOMOBILE MUNI DE SUSPENSION SEMI-ACTIVES METHOD AND DEVICE FOR MONITORING WHEEL BEATS IN A MOTOR VEHICLE PROVIDED WITH SEMI-ACTIVE SUSPENSION
La présente invention concerne le contrôle des suspensions des roues d'un véhicule automobile, notamment des suspensions semi-actives sans limitation à un type de technologie particulier. L'invention concerne notamment un procédé de contrôle de battements des roues avant et arrière d'un véhicule, chaque roue du véhicule étant associée à une suspension semi-active et à un capteur d'accélération verticale de la roue, une cartographie de référence donnant le coefficient d'amortissement à appliquer à la suspension en fonction de la vitesse de battements de roue associée à la suspension et de la force délivrée par la suspension. Les suspensions assurent notamment le comportement routier et le confort vibratoire pour un passager ou un conducteur à bord du véhicule, notamment en limitant les vibrations transmises aux roues et à la caisse provoquées par les irrégularités du sol sur lequel le véhicule se déplace, et en distribuant les forces reçues dues par exemple aux accélérations ou décélérations de la vitesse du véhicule ou à des changements de direction. The present invention relates to the control of suspensions of the wheels of a motor vehicle, including semi-active suspensions without limitation to a particular type of technology. The invention relates in particular to a method of controlling the beats of the front and rear wheels of a vehicle, each wheel of the vehicle being associated with a semi-active suspension and a vertical acceleration sensor of the wheel, a reference cartography giving the damping coefficient to be applied to the suspension as a function of the speed of wheel beats associated with the suspension and the force delivered by the suspension. The suspensions ensure in particular the road behavior and the vibratory comfort for a passenger or a driver in the vehicle, in particular by limiting the vibrations transmitted to the wheels and the body caused by the irregularities of the ground on which the vehicle moves, and by distributing the forces received due for example to acceleration or deceleration of the vehicle speed or to changes of direction.
Les suspensions de véhicules automobiles sont généralement composées, pour chacune des roues, d'un ressort 1 relié en parallèle à un amortisseur 2, disposés entre des masses suspendues 3 et des masses non suspendues 4, comme illustré sur la figure 1. On entend par masses suspendues 3 l'ensemble des parties de la caisse du véhicule qui reposent sur la suspension, et on entend par masses non suspendues 4 l'ensemble des masses mobiles par rapport à la caisse, par exemple des roues, des triangles de suspension, des freins. Dans le cas d'une suspension semi-active, l'amortisseur 2 peut notamment être piloté par un dispositif de contrôle délivrant un signal de pilotage capable de faire varier un coefficient d'amortissement de l'amortisseur 2, le coefficient d'amortissement pouvant varier de manière continue pour adapter l'amortissement au profile de la route et au style de conduite. Ainsi, à partir du signal de pilotage exogène, il est possible de changer le coefficient d'amortissement de la suspension en lui conférant un comportement mou, dur ou tout autre combinaison de ces deux réglages extrêmes. En effet, une suspension souple , caractérisée notamment par un coefficient d'amortissement minimal, peut absorber les irrégularités de la route mais réduit l'adhérence de la roue sur la route, alors qu'une suspension dure , caractérisée par un coefficient d'amortissement maximal, assurera une bonne adhérence au détriment du confort de conduite. Il est donc nécessaire d'assurer un bon compromis entre le confort et l'adhérence. De manière générale, les coefficients d'amortissement minimal et maximal sont choisis par le fabricant dans une phase de conception de la suspension en fonction du type de véhicule. Dans le domaine de l'automobile, une amélioration du confort routier entraîne notamment une augmentation du battement (ou débattement) des roues du véhicule. Pour limiter le battement des roues et des suspensions tout en assurant un confort routier, la demande de brevet FR 2 890 904 décrit un procédé de commande de suspension mettant notamment en oeuvre : - une détection de percussions des roues avec des obstacles (nid de poule par exemple), la détection de percussions s'effectuant en surveillant la vitesse de battement des roues du véhicule calculées à partir de signaux de battements délivrés par des capteurs de déplacement situés au niveau des suspensions, la détection et le traitement des percussions s'effectuant indépendamment sur les roues ; et une détection des grands battements des suspensions qui peuvent avoir lieu suite au franchissement d'obstacles (dos d'âne par exemple) sollicitant simultanément les roues droite et gauche du train avant ou arrière du véhicule, la détection d'un grand battement s'effectuant en surveillant les battements des roues du véhicule et leurs vitesses, les signaux de battements étant délivrés par des capteurs de déplacement situés au niveau des suspensions, et les vitesses de battement étant obtenues à partir d'un traitement numérique des signaux de battements. The suspensions of motor vehicles are generally composed, for each of the wheels, of a spring 1 connected in parallel with a damper 2, arranged between suspended masses 3 and unsprung masses 4, as shown in FIG. suspended masses 3 all the parts of the vehicle body which rest on the suspension, and unsprung masses 4 means all moving masses relative to the body, for example wheels, suspension triangles, brakes. In the case of a semi-active suspension, the damper 2 may in particular be controlled by a control device delivering a driving signal capable of varying a damping coefficient of the damper 2, the damping coefficient being vary continuously to adapt the damping to the road profile and driving style. Thus, from the exogenous control signal, it is possible to change the damping coefficient of the suspension by giving it a soft, hard or any other combination of these two extreme settings. Indeed, a flexible suspension, characterized in particular by a minimum damping coefficient, can absorb the irregularities of the road but reduces the grip of the wheel on the road, while a hard suspension, characterized by a damping coefficient maximum, will ensure a good grip at the expense of driving comfort. It is therefore necessary to ensure a good compromise between comfort and grip. In general, the minimum and maximum damping coefficients are chosen by the manufacturer in a suspension design phase depending on the type of vehicle. In the automotive field, an improvement in road comfort notably results in an increase in the beating (or deflection) of the wheels of the vehicle. To limit the flapping of the wheels and suspensions while ensuring road comfort, the patent application FR 2 890 904 describes a suspension control method including implementing: - detection of wheel percussion with obstacles (pothole for example), the detection of percussion being carried out by monitoring the speed of beat of the wheels of the vehicle calculated from beat signals delivered by displacement sensors located at the suspensions, the detection and the treatment of the percussion taking place independently on the wheels; and a detection of the large beats of the suspensions that can take place following the crossing of obstacles (for example donkeys) simultaneously soliciting the right and left wheels of the front or rear axle of the vehicle, the detection of a large beating performing by monitoring the vehicle wheel beats and their speeds, the beats signals being delivered by displacement sensors located at the suspensions, and the beat speeds being obtained from a digital processing beats signals.
Cette solution présente notamment l'inconvénient de nécessiter un traitement complexe des signaux, étant précisé que, dans la présente demande, et conformément à la définition conventionnelle, on appelle : Suspension active dure : une suspension trois fois plus rigide environ qu'une suspension dite de série ; Suspension active souple : une suspension deux fois moins rigide environ qu'une suspension dite de série. Ci-dessous, un exemple de valeur pour de telles 30 suspensions série : Valeurs des coefficients d'amortissements d'amortisseurs passifs (il s'agit d'une linéarisation entre -1 et 1 m/s de vitesse de débattement de suspension) . o Avant en compression : 1000 N/(m/s) en détente : 1500 N/(m/s) o Arrière en compression : 1000 N/(m/s) ^ en détente : 2000 N/(m/s) - Valeurs des coefficients de rigidité de ressorts 10 passifs (il s'agit d'une linéarisation entre -0.06 et 0.04 m de débattement de suspension) . o Avant : 28000N/m o Arrière : 20000 N/m Dans ce contexte, la présente invention a 15 notamment pour but de proposer une solution pour détecter et contrôler les battements des des roues d'un véhicule automobile exempt de l'une au moins des limitations précédemment évoquées. L'invention permet notamment, d'empêcher les roues 20 d'avoir des battements trop importants et d'éviter ainsi la dégradation de la tenue de route du véhicule en déterminant un coefficient d'amortissement à appliquer aux suspensions suivant l'importance du phénomène de battement des roues. 25 Ces objectifs, ainsi que d'autres, sont atteints par l'invention qui a pour objet un procédé de contrôle de battements des roues avant et arrière d'un véhicule, chaque roue du véhicule étant associée à une suspension semi-active et à un capteur d'accélération verticale, une 30 cartographie de référence donnant le coefficient d'amortissement à appliquer à la suspension en fonction de la vitesse de battements de roue associée à la suspension et de la force délivrée par la suspension. Le procédé comprend au moins des étapes : A- pour chaque roue du véhicule, mesure d'une 5 accélération verticale de la roue et génération d'un signal d'accélération verticale de la roue ; B- application d'un filtre à chaque signal d'accélération verticale pour éliminer les basses fréquences ; 10 C- sélection d'un premier signal égal au signal d'accélération verticale filtrée présentant la plus grande amplitude en valeur absolue parmi les signaux d'accélération verticale filtrée relatifs aux roues avant, et sélection d'un deuxième signal égal au signal 15 d'accélération verticale filtrée présentant la plus grande amplitude en valeur absolue parmi les signaux d'accélération verticale filtrée relatifs aux roues arrière ; D- estimation d'un troisième signal représentatif 20 de l'importance du phénomène de battement des roues avant au moins à l'aide du premier signal, le troisième signal étant borné entre une première et une deuxième constante, la première constante étant representative d'une suspension avant dure, et la deuxième constante étant 25 représentative d'une suspension avant souple ; E- estimation d'un quatrième signal représentatif de l'importance du phénomène de battement des roues arrière au moins à l'aide du deuxième signal, le quatrième signal étant borné entre une troisième et la 30 deuxième constante, la troisième constante étant représentative d'une suspension arrière souple ; F- estimation d'un premier coefficient d'amortissement à partir au moins du de référence, et d'amortissement à partir au moins du de référence ; et G- envoi appliquer aux suspensions avant à troisième signal et de la cartographie estimation d'un deuxième coefficient appliquer aux suspensions arrière à quatrième signal et de la cartographie This solution has the particular disadvantage of requiring a complex signal processing, it being specified that in the present application, and in accordance with the conventional definition, is called: Hard active suspension: a suspension three times stiffer than a so-called suspension series ; Soft active suspension: a suspension half as stiff as a so-called standard suspension. Below, an example of a value for such series suspensions: Values of damping coefficients of passive dampers (this is a linearization between -1 and 1 m / s of suspension travel speed). o Before compression: 1000 N / (m / s) in expansion: 1500 N / (m / s) o Rear in compression: 1000 N / (m / s) ^ in rebound: 2000 N / (m / s) - Values of the stiffness coefficients of passive springs (this is a linearization between -0.06 and 0.04 m of suspension travel). o Front: 28000N / mo Back: 20000 N / m In this context, the present invention aims in particular to provide a solution for detecting and controlling the beats of the wheels of a motor vehicle free of at least one of previously mentioned limitations. The invention makes it possible, in particular, to prevent the wheels 20 from having too large beats and thus to avoid the deterioration of the road holding of the vehicle by determining a damping coefficient to be applied to the suspensions according to the importance of the phenomenon. beating of the wheels. These and other objects are achieved by the invention which relates to a method of controlling the front and rear wheel beats of a vehicle, each wheel of the vehicle being associated with a semi-active suspension and a vertical acceleration sensor, a reference map giving the damping coefficient to be applied to the suspension as a function of the speed of wheel beats associated with the suspension and the force delivered by the suspension. The method comprises at least steps: A- for each vehicle wheel, measuring a vertical acceleration of the wheel and generating a vertical acceleration signal of the wheel; B- applying a filter to each vertical acceleration signal to eliminate low frequencies; C- selecting a first signal equal to the filtered vertical acceleration signal having the largest amplitude in absolute value among the filtered vertical acceleration signals relating to the front wheels, and selecting a second signal equal to the signal 15 filtered vertical acceleration having the greatest amplitude in absolute value among the filtered vertical acceleration signals relating to the rear wheels; D- estimating a third signal representative of the importance of the front wheel beat phenomenon at least with the aid of the first signal, the third signal being bounded between a first and a second constant, the first constant being representative of a front suspension is hard, and the second constant is representative of a flexible front suspension; E- estimating a fourth signal representative of the importance of the rear-wheel beat phenomenon at least with the aid of the second signal, the fourth signal being bounded between a third and the second constant, the third constant being representative of a flexible rear suspension; F- estimating a first damping coefficient from at least the reference, and damping from at least the reference; and G- send apply to the front suspensions to third signal and mapping estimate a second coefficient apply to the fourth signal rear suspensions and mapping
d'un premier signal de pilotage représentatif du premier coefficient d'amortissement aux suspensions avant du véhicule, et envoi d'un deuxième signal de pilotage représentatif du deuxième coefficient d'amortissement aux suspensions arrière du véhicule. De préférence, le filtre présente une fréquence de coupure inférieure à une fréquence de résonance du transfert entre une sollicitation verticale d'un profil d'un sol et une accélération verticale de la masse non suspendue du véhicule. La fréquence de coupure Fc est par exemple égale à 10Hz. a first pilot signal representative of the first damping coefficient at the front suspensions of the vehicle, and sending a second steering signal representative of the second damping coefficient to the rear suspensions of the vehicle. Preferably, the filter has a cutoff frequency lower than a resonance frequency of the transfer between a vertical bias of a profile of a ground and a vertical acceleration of the unsprung mass of the vehicle. The cutoff frequency Fc is for example equal to 10 Hz.
De préférence, les troisième et quatrième signaux sont estimés à l'aide des équations : eus- = Cmax - k"SI z"I.,I I eus, = C max - k"sr ' z"sr - eue' étant le troisième signal, e"sr étant le quatrième signal, 25 - Cmax étant la deuxième constante et étant positive, - k"'I étant une quatrième constante positive, - k"sr étant une cinquième constante positive, I - l''! étant le premier signal, et r - Zusr étant le deuxième signal. De préférence, la cartographie de référence comprend au moins des première, deuxième et troisième lois d'amortissement, la première loi d'amortissement donnant le coefficient d'amortissement en fonction de la vitesse de battements de roue et de la force délivrée par la suspension pour un état d'amortissement maximal, la deuxième loi d'amortissement donnant le coefficient d'amortissement en fonction de la vitesse de battements de roue et de la force délivrée par la suspension pour un état d'amortissement minimal, la troisième loi d'amortissement donnant le coefficient d'amortissement en fonction de la vitesse de battements de roue et de la force délivrée par la suspension pour un état d'amortissement intermédiaire entre les états d'amortissement minimal et maximal. Preferably, the third and fourth signals are estimated using the equations: ε - = Cmax - k "SI z" I, II eus, = C max - k "sr 'z" sr - eue being the third signal, e "sr being the fourth signal, 25 - Cmax being the second constant and being positive, - k" 'I being a fourth positive constant, - k "sr being a fifth positive constant, I - 1' 'being the first signal, and r - Zusr being the second signal Preferably, the reference map comprises at least first, second and third damping laws, the first damping law giving the damping coefficient as a function of the speed of the wheel and the force delivered by the suspension for a maximum damping state, the second damping law giving the damping coefficient as a function of the speed of wheel beats and the force delivered by the suspension for a minimal amortization condition, the third damping law giving the damping coefficient as a function of the speed of wheel beats and the force delivered by the suspension for an intermediate damping state between the minimum and maximum damping states.
De préférence, le premier coefficient d'amortissement suit : - la première loi d'amortissement lorsque le troisième signal est égal à la première constante, Preferably, the first damping coefficient follows: the first damping law when the third signal is equal to the first constant,
- la deuxième loi d'amortissement lorsque le troisième signal est égal à la deuxième constante, et the second damping law when the third signal is equal to the second constant, and
- la troisième loi d'amortissement lorsque le troisième signal est différent de la première et de la deuxième constantes. the third damping law when the third signal is different from the first and the second constants.
De préférence, le deuxième coefficient d'amortissement suit : Preferably, the second damping coefficient follows:
- la première loi d'amortissement lorsque le quatrième signal est égal à la troisième constante, the first damping law when the fourth signal is equal to the third constant,
- la deuxième loi d'amortissement lorsque le - the second amortization law when the
quatrième signal est égal à la deuxième constante, et - la troisième loi d'amortissement lorsque le quatrième signal est différent de la troisième et de la deuxième constantes. L'invention a également pour objet un dispositif de contrôle de battements des roues avant et arrière d'un véhicule, chaque roue du véhicule étant associée à une suspension semi-active, comprenant au moins . - pour chaque roue, un capteur d'accélération verticale de la roue, une cartographie de référence donnant le coefficient d'amortissement à appliquer à la suspension en fonction de la vitesse de battements de roue associée à la suspension et de la force délivrée par la suspension, et une unité de calcul comprenant au moins des moyens de réception d'au moins des signaux générés par les capteurs d'accélération verticale. Le dispositif comprend en outre au moins : - des moyens pour appliquer un filtre à chaque 20 signal d'accélération verticale pour éliminer les basses fréquences ; - des moyens pour sélectionner un premier signal égal au signal d'accélération verticale filtrée présentant la plus grande amplitude en valeur absolue 25 parmi les signaux d'accélération verticale filtrée relatifs aux roues avant, et pour sélectionner un deuxième signal égal au signal d'accélération verticale filtrée présentant la plus grande amplitude en valeur absolue parmi les signaux d'accélération verticale 30 filtrée relatifs aux roues arrière ; - des moyens pour estimer un troisième signal représentatif de l'importance du phénomène de battement des roues avant au moins à l'aide du premier signal, le troisième signal étant borné entre une première et une deuxième constante, la première constante étant représentative d'une suspension avant dure, et la deuxième constante étant représentative d'une suspension avant souple ; - des moyens pour estimer un quatrième signal représentatif de l'effort fournie par les suspensions des roues arrière au moins à l'aide du deuxième signal, le quatrième signal étant borné entre une troisième et la deuxième constante, la troisième constante étant représentative d'une suspension arrière dure ; et - des moyens pour estimer un premier coefficient d'amortissement à appliquer aux suspensions avant à partir au moins du troisième signal et de la cartographie de référence, et pour estimer un deuxième coefficient d'amortissement à appliquer aux suspensions arrière à partir au moins du quatrième signal et de la cartographie de référence ; et - des moyens pour générer et envoyer aux suspensions avant du véhicule un premier signal de pilotage représentatif du premier coefficient d'amortissement, et pour générer et envoyer aux suspensions arrière du véhicule un deuxième signal de pilotage représentatif du deuxième coefficient d'amortissement. Ces objets, caractéristiques et avantages ainsi que d'autres de la présente invention seront exposés plus en détail dans la description suivante d'un mode de réalisation préféré de l'invention, faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : - la figure 1 présente de manière schématique une suspension automobile ; - la figure 2 illustre les domaines de travail quasi-statiques d'un amortisseur semi-actif ; - la figure 3 présente de manière schématique une architecture fonctionnelle selon un mode de réalisation particulier de l'invention ; et - la figure 4 présente des étapes du procédé selon l'invention. fourth signal is equal to the second constant, and the third damping law when the fourth signal is different from the third and second constants. The subject of the invention is also a device for controlling the beats of the front and rear wheels of a vehicle, each wheel of the vehicle being associated with a semi-active suspension, comprising at least one. for each wheel, a vertical acceleration sensor of the wheel, a reference map giving the damping coefficient to be applied to the suspension as a function of the speed of the wheel beats associated with the suspension and the force delivered by the suspension, and a calculation unit comprising at least means for receiving at least signals generated by the vertical acceleration sensors. The device further comprises at least: means for applying a filter to each vertical acceleration signal to eliminate low frequencies; means for selecting a first signal equal to the filtered vertical acceleration signal having the largest amplitude in absolute value among the filtered vertical acceleration signals relating to the front wheels, and for selecting a second signal equal to the acceleration signal; vertical filter having the greatest amplitude in absolute value among the filtered vertical acceleration signals relating to the rear wheels; means for estimating a third signal representative of the importance of the front wheel beat phenomenon using at least the first signal, the third signal being bounded between a first and a second constant, the first constant being representative of a front suspension lasts, and the second constant being representative of a flexible front suspension; means for estimating a fourth signal representative of the force provided by the suspensions of the rear wheels at least with the aid of the second signal, the fourth signal being bounded between a third and the second constant, the third constant being representative of a hard rear suspension; and means for estimating a first damping coefficient to be applied to the front suspensions from at least the third signal and the reference mapping, and for estimating a second damping coefficient to be applied to the rear suspensions from at least fourth signal and reference mapping; and means for generating and sending to the suspensions before the vehicle a first driving signal representative of the first damping coefficient, and for generating and sending to the rear suspensions of the vehicle a second driving signal representative of the second damping coefficient. These and other objects, features and advantages of the present invention will be set forth in greater detail in the following description of a preferred embodiment of the invention, given as a non-limiting example in connection with the accompanying figures in which: - Figure 1 shows schematically an automotive suspension; FIG. 2 illustrates the quasi-static working domains of a semi-active damper; - Figure 3 schematically shows a functional architecture according to a particular embodiment of the invention; and FIG. 4 presents steps of the method according to the invention.
Un exemple d'architecture fonctionnelle de l'invention est représenté sur la figure 3. De préférence, le véhicule 5 comprend notamment quatre roues, à savoir une roue avant gauche R1, une roue avant droite R2, une roue arrière gauche R3, et une roue arrière droite R4. Chaque roue est reliée à la caisse du véhicule par son propre système de suspension 11, 12, 13, 14 semi-active, et chaque roue est associée son propre capteur d'accélération verticale de la roue 21, 22, 23, 24. Les informations délivrées par les capteurs d'accélération verticale 21, 22, 23, 24 sont transmises à une unité de calcul ECU via par exemple un bus 6 de communication de type CAN (acronyme anglo-saxon pour Control Area Network). De préférence, l'unité de calcul ECU comprend notamment des moyens de traitement et de mémorisation des informations véhicules reçues, ainsi que des moyens pour mettre en oeuvre le procédé de contrôle de battements des roues avant et arrière du véhicule, par exemple sous la forme d'un algorithme. Par exemple, l'unité de calcul ECU détermine des consignes d'amortissement (ou de dureté) à appliquer aux suspensions 11, 12, 13, 14 avant et arrière du véhicule, en fonction notamment des mesures des accélérations verticales des roues fournies par les capteurs d'accélération verticale 21, 22, 23, 24, ces consignes d'amortissement étant envoyées aux suspensions 11, 12, 13, 14 avant et arrière via le bus 6 de communication. An example of a functional architecture of the invention is shown in FIG. 3. Preferably, the vehicle 5 comprises in particular four wheels, namely a left front wheel R1, a front right wheel R2, a rear left wheel R3, and a rear wheel. right rear wheel R4. Each wheel is connected to the vehicle body by its own suspension system 11, 12, 13, 14 semi-active, and each wheel is associated with its own vertical acceleration sensor of the wheel 21, 22, 23, 24. The information delivered by the vertical acceleration sensors 21, 22, 23, 24 are transmitted to an ECU calculation unit via, for example, a CAN communication bus 6 (acronym for Control Area Network). Preferably, the ECU calculation unit comprises in particular means for processing and memorizing the received vehicle information, as well as means for implementing the method of controlling the beats of the front and rear wheels of the vehicle, for example in the form of an algorithm. For example, the ECU calculation unit determines the damping (or hardness) instructions to be applied to the suspensions 11, 12, 13, 14 front and rear of the vehicle, in particular according to the measurements of the vertical accelerations of the wheels provided by the vertical acceleration sensors 21, 22, 23, 24, these damping instructions being sent to the suspensions 11, 12, 13, 14 front and rear via the communication bus 6.
Chaque suspension 11, 12, 13, 14 comprend notamment un amortisseur muni d'un actionneur commandé par exemple par l'unité de calcul ECU embarqué dans le véhicule, le principe de l'amortissement consistant à dissiper de l'énergie par passage forcé d'un fluide (par exemple l'huile) dans des orifices calibrés. De manière habituelle, les caractéristiques d'un amortisseur sont représentées par un diagramme donnant notamment l'effort délivré par la suspension en fonction de la vitesse de battements de la suspension. Les suspensions semi-actives peuvent être réglées pour fonctionner selon une ou plusieurs lois d'amortissement, par exemple trois lois d'amortissement. Ces lois d'amortissement, également appelés états d'amortissement, sont mémorisées sous la forme de courbes, de tableaux de valeurs, de formules mathématiques ou autres. Un état d'amortissement de plus en plus ferme correspond à une force d'amortisseur de plus en plus grande à vitesse de battement constante. Ainsi, un état d'amortissement minimum correspond à un état d'amortissement ayant une fermeté minimale, c'est-à-dire correspondant à une force d'amortisseur supérieure ou égale à un minimum pour chaque vitesse de battement. La figure 2 présente schématiquement le domaine admissible de travail quasi-statique d'un amortisseur semi-actif. La partie située à gauche de l'axe des ordonnées correspondant à la détente de l'amortisseur, et la partie à droite de l'axe des ordonnées correspondant à la compression de l'amortisseur. Le domaine de travail est notamment délimité par une première et une deuxième lois d'amortissement, la première loi d'amortissement étant une première courbe Cl, et la deuxième loi d'amortissement étant une deuxième courbe C2. La première courbe Cl représente la frontière dite effort maxi correspondant à une fermeté maximale (état d'amortissement maximal), et la deuxième courbe C2 représente la frontière dite effort mini correspondant à une fermeté minimale (état d'amortissement minimal), l'amortisseur pouvant délivrer tout effort compris entre les frontières effort mini et effort maxi en fonction du signal de pilotage exogène. Il donc possible de définir une troisième loi d'amortissement dite effort intermédiaire (état d'amortissement intermédiaire) correspondant à un compromis entre une fermeté maximale et une fermeté minimale, dans l'intervalle des deux frontières. La figure 4, présente quelques étapes du procédé de contrôle des suspensions selon un mode de réalisation de l'invention, dans lequel l'unité de calcul ECU met en oeuvre le procédé de contrôle des battements des roues avant et arrière : Chaque capteur d'accélération verticale mesure (étape A) l'accélération verticale de la roue associée, et transmet un signal d'accélération verticale représentatif de l'accélération verticale mesurée de la roue à l'unité de calcul ECU. Notons : - zus~ le signal d'accélération verticale relatif à la roue avant gauche R1, - zusfr le signal d'accélération verticale relatif à la roue avant droite R2, - 2us1 le signal d'accélération verticale relatif à la roue arrière gauche R3, et - zusrr le signal d'accélération verticale relatif à la roue arrière droite R4. Each suspension 11, 12, 13, 14 comprises in particular a damper provided with an actuator controlled for example by the ECU calculation unit embedded in the vehicle, the principle of damping consisting in dissipating energy by forcibly passing through the vehicle. a fluid (eg oil) in calibrated orifices. In the usual way, the characteristics of a damper are represented by a diagram giving in particular the force delivered by the suspension as a function of the speed of the beats of the suspension. The semi-active suspensions may be set to operate according to one or more damping laws, for example three depreciation laws. These damping laws, also known as damping states, are stored in the form of curves, tables of values, mathematical formulas or others. A state of damping more and more firm corresponds to a damper force of greater and greater at constant beat speed. Thus, a minimum damping state corresponds to a damping state having a minimum firmness, that is to say corresponding to a damping force greater than or equal to a minimum for each beat speed. Figure 2 shows schematically the acceptable quasi-static working range of a semi-active damper. The part to the left of the y-axis corresponding to the rebound of the damper, and the right-hand part of the y-axis corresponding to the compression of the damper. The field of work is defined in particular by first and second damping laws, the first damping law being a first curve C1, and the second damping law being a second curve C2. The first curve C1 represents the border called maximum effort corresponding to maximum firmness (maximum damping state), and the second curve C2 represents the so-called minimum effort boundary corresponding to a minimum firmness (minimum damping state), the damper capable of delivering any effort between the limits of the minimum effort and the maximum effort as a function of the exogenous control signal. It is therefore possible to define a third damping law called intermediate force (intermediate damping state) corresponding to a compromise between maximum firmness and minimum firmness, in the interval between the two boundaries. FIG. 4 shows some steps of the suspensions control method according to one embodiment of the invention, in which the ECU calculation unit implements the method of controlling the beats of the front and rear wheels: each sensor of vertical acceleration measurement (step A) the vertical acceleration of the associated wheel, and transmits a vertical acceleration signal representative of the measured vertical acceleration of the wheel to the ECU calculation unit. Let us note: - zus ~ the vertical acceleration signal relative to the left front wheel R1, - zusfr the vertical acceleration signal relative to the right front wheel R2, - 2us1 the vertical acceleration signal relative to the left rear wheel R3 and - zusrr the vertical acceleration signal relative to the right rear wheel R4.
De préférence, ces signaux d'accélération verticale zusfl , Zusfr , z 1, Zusrr sont ensuite traités par un filtre (étape B) pour éliminer les basses fréquences. Notons . use le signal d'accélération vertical filtré 10 relatif à la roue avant gauche R1, zsY le signal d'accélération vertical filtré relatif à la roue avant droite R2, zsrl le signal d'accélération vertical filtré relatif à la roue arrière gauche R3, et 15 zsrr le signal d'accélération vertical filtré relatif à la roue arrière droite R4. La fréquence de coupure Fc du filtre doit de préférence être inférieure au pic de résonance du transfert entre une sollicitation verticale d'un profil 20 du sol et l'accélération verticale de la masse non suspendue. Cette fréquence de coupure est par exemple égale à 1OHz. Pour chaque train (avant et arrière) du véhicule, le signal d'accélération verticale filtré présentant la 25 plus grande amplitude en valeur absolue est sélectionné (étape C). Un premier signal zf égal au signal d'accélération verticale filtrée présentant la plus grande amplitude en valeur absolue parmi les signaux d'accélération verticale filtrés relatifs aux roues avant 30 üfl, zsY, est donc sélectionné. De même, un deuxième signal Zsr égal au signal d'accélération verticale filtrée présentant la plus grande amplitude en valeur absolue parmi les signaux d'accélération verticale filtré relatifs aux roues arrière zsrl, zsrr, est sélectionné. 5 Ainsi sont obtenus les signaux suivants : f zusf = max zusff , zufsf, f Zusr = max Zusrfl , Zusfrr Deux signaux (un pour le train avant et un pour le train arrière) image de l'importance de battements des 10 roues, peuvent être calculés. De préférence, un troisième signal eusf représentatif de l'importance du phénomène de battement des roues avant est calculé (étape D), au moins à l'aide du premier signal zf, le troisième signal eusf étant 15 borné entre une première et une deuxième constante Csf, Cm', la première constante Csf étant représentative d'une suspension avant dure et la deuxième constante C" étant représentative d'une suspension avant souple. Le troisième signal eusf peut être estimé à l'aide de la 20 relation suivante : eusf = Cmax û kusf ' Zusf - eusf étant le troisième signal, c étant la deuxième constante et étant positive, 25 - kusf étant une quatrième constante positive, et - zf étant le premier signal. De préférence, un quatrième signal eusr représentatif de l'importance du phénomène de battement des roues arrière est calculé (étape E) au moins à l'aide du deuxième signal zsr, le quatrième signal eusr étant borné entre une troisième et la deuxième constante Cn us, Cam, la troisième constante Con étant représentative d'une suspension arrière dure. Le quatrième signal eusr peut être estimé à l'aide de la relation suivante : eusr = ù kusr ' Eufsr - eusr étant le quatrième signal, c étant la deuxième constante et étant positive, - kusr étant une cinquième constante positive, et - zsr étant le deuxième signal. Ainsi, les troisième et quatrième signaux eusf, eusr sont limités inférieurement respectivement par la première constante positives Cs" et la troisième constante positive C :M, et les troisième et quatrième signaux eusf, eusr sont donc comprises respectivement entre la première constante Csf et la deuxième constante Cm' et entre la troisième constante Cn et la deuxième us, constante C" . L'unité de calcul ECU peut stocker une cartographie de référence comprenant au moins les première, deuxième et troisième lois d'amortissement, la première loi d'amortissement donnant le coefficient d'amortissement en fonction de la vitesse de battements de roue et de la force délivrée, pour un état d'amortissement minimal, la deuxième loi d'amortissement donnant le coefficient d'amortissement en fonction de la vitesse de battements de roue et de la force délivrée, pour un état d'amortissement maximal, la troisième loi d'amortissement donnant le coefficient d'amortissement en Preferably, these vertical acceleration signals zusf1, Zusfr, z1, Zusrr are then processed by a filter (step B) to eliminate the low frequencies. Note. uses the filtered vertical acceleration signal 10 relative to the left front wheel R1, zsY the filtered vertical acceleration signal relating to the front right wheel R2, zsrl the filtered vertical acceleration signal relating to the left rear wheel R3, and Zsrr the filtered vertical acceleration signal relating to the right rear wheel R4. The cut-off frequency Fc of the filter should preferably be less than the resonance peak of the transfer between a vertical bias of a profile of the ground and the vertical acceleration of the unsprung mass. This cutoff frequency is for example equal to 1OHz. For each train (front and rear) of the vehicle, the filtered vertical acceleration signal having the largest amplitude in absolute value is selected (step C). A first signal zf equal to the filtered vertical acceleration signal having the largest amplitude in absolute value among the filtered vertical acceleration signals relating to the front wheels 30, zsY, is therefore selected. Similarly, a second signal Zsr equal to the filtered vertical acceleration signal having the largest amplitude in absolute value among the filtered vertical acceleration signals relating to the rear wheels zsrl, zsrr, is selected. Thus, the following signals are obtained: zusf = max zusff, zuff, f Zusr = max Zusrfl, Zusfrr Two signals (one for the nosewheel and one for the rearwheel) image of the importance of beats of the wheels, can to be calculated. Preferably, a third signal eusf representative of the importance of the phenomenon of front wheel beat is calculated (step D), at least with the aid of the first signal zf, the third signal eusf being bounded between a first and a second constant Csf, Cm ', the first constant Csf being representative of a hard front suspension and the second constant C' being representative of a flexible front suspension The third signal eusf can be estimated using the following relation: eusf = Cmax û kusf 'Zusf - eusf being the third signal, c being the second constant and being positive, 25 - kusf being a fourth positive constant, and - zf being the first signal, preferably a fourth signal representing importance of the phenomenon of rear wheel beat is calculated (step E) at least with the second signal zsr, the fourth signal being bounded between a third and the second cons aunt Cn us, Cam, the third constant Con being representative of a hard rear suspension. The fourth signal eusr can be estimated using the following relation: eusr = ù kusr 'Eufsr - eusr being the fourth signal, c being the second constant and being positive, - kusr being a fifth positive constant, and - zsr being the second signal. Thus, the third and fourth signals eusf, eusr are respectively limited respectively by the first positive constant Cs "and the third positive constant C: M, and the third and fourth signals eusf, eusr are respectively between the first constant Csf and the second second constant Cm 'and between the third constant Cn and the second us, constant C ". The calculation unit ECU can store a reference map comprising at least the first, second and third damping laws, the first damping law giving the damping coefficient as a function of the speed of the wheel beats and the force delivered, for a minimum damping state, the second damping law giving the damping coefficient as a function of the speed of wheel beats and the force delivered, for a maximum damping state, the third law d depreciation giving the damping coefficient in
fonction de la vitesse de battements de roue et de la force délivrée, pour un état d'amortissement intermédiaire entre les états d'amortissement minimal et maximal. a function of the speed of the wheel beats and the force delivered, for an intermediate damping state between the minimum and maximum damping states.
A l'aide de la cartographie de référence et à partir des troisième et quatrième signaux eusf, eusr, les coefficients d'amortissement (ou de dureté) à appliquer aux suspensions avant et arrière du véhicule sont estimés (étape F). Using the reference mapping and from the third and fourth signals eusf, eusr, damping coefficients (or hardness) to be applied to the front and rear suspensions of the vehicle are estimated (step F).
Par exemple, un premier coefficient d'amortissement Cf peut suivre la première loi d'amortissement lorsque le troisième signal eusf est égal à la première constante C min usf ' la deuxième loi d'amortissement lorsque le troisième signal eusf est égal à la deuxième constante C", et For example, a first damping coefficient Cf may follow the first damping law when the third signal eusf is equal to the first constant C min usf 'the second damping law when the third signal eusf is equal to the second constant C ", and
- la troisième loi d'amortissement lorsque le troisième signal eusf est différent de la première et de la deuxième constantes Cuf C ( Cuf < eusf < Cm ) Par exemple, un deuxième coefficient d'amortissement Cr peut suivre : - la première loi d'amortissement lorsque le quatrième signal eusr est égal à la troisième constante the third law of damping when the third signal eusf is different from the first and the second constants Cuf C (Cuf <eusf <Cm) For example, a second damping coefficient Cr can follow: - the first law of damping when the fourth signal is equal to the third constant
min usr , 17 - la deuxième loi d'amortissement lorsque le quatrième signal eusr est égal à la deuxième constante C", et la troisième loi d'amortissement lorsque le quatrième signal eusr est différent de la troisième et de la deuxième constantes Con , C ( Cm' eusr < Cam) Un premier signal de pilotage représentatif du premier coefficient d'amortissement Cf est ensuite envoyé aux suspensions avant (gauche et droite) du 10 véhicule, et un deuxième signal de pilotage représentatif du deuxième coefficient d'amortissement Cr est également envoyé aux suspensions arrière (gauche et droite) du véhicule. min usr, 17 - the second law of damping when the fourth signal eusr is equal to the second constant C ", and the third law of damping when the fourth signal eusr is different from the third and second constants Con, C (Cm 'eusr <Cam) A first pilot signal representative of the first damping coefficient Cf is then sent to the front (left and right) suspensions of the vehicle, and a second pilot signal representative of the second damping coefficient Cr is also sent to the rear suspensions (left and right) of the vehicle.
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