Brevet FR2678879A1 — publié le 19930115

La présente invention concerne un procédé pour détecter la situation de marche ou le comportement de giration d'un véhicule, selon lequel, à partir de données mesurées (vitesse de véhicule, angle de braqua- ge), une valeur de consigne de la vitesse angulaire de giration 'soll du véhicule est déterminée dans une unité de calcul, l'unité de calcul recevant en outre un signal de capteur à partir duquel est déterminée la valeur réelle de la vitesse angulaire de giration u du véhicule, et en outre l'unité de calcul détermi- ne la différence entre la valeur de consigne de la vitesse angulaire de giration l Fsoll et la valeur réelle de la vitesse angulaire de giration Fist en soustrayant de la valeur de consigne de la vitesse angulaire de giration Fsoll la valeur réelle de la vitesse angulaire de giration ist et, à partir de cette différence, l'unité de calcul produit à sa sortie au moins un signal représentant la situation de marche détectée ou le comportement de giration détecté du véhicule. D'après le document DE 36 25 392 Al, il est déjà connu un procédé du type précité, selon lequel, pour une détection de la situation de marche ou du comportement de giration du véhicule, la vitesse angu- laire de giration aist d'un véhicule est mesurée par exemple à l'aide d'un gyroscope à fibres optiques. Une autre possibilité de détermination de la valeur réelle de la vitesse angulaire de giration pist consiste à obtenir cette vitesse angulaire de giration Fist par utilisation d'au moins un capteur d'accélération, qui mesure l'accélération radiale du véhicule En outre, une valeur de consigne de la vitesse angulaire de gira- tion I'soî 1 est déterminée à partir de la vitesse mesurée du véhicule dans la direction longitudinale et de l'angle de braquage mesuré A cet égard, on en déduit une situa- tion de marche critique lorsque la valeur réelle de la vitesse angulaire de giration p diffère de la valeur de consigne de la vitesse angulaire de giration Fsoll' c'est-à-dire lorsque le comportement réel du véhicule est différent du comportement de consigne du véhicule Cet écart détecté entre le comportement réel et le comportement de consigne du véhicule est alors utilisé pour réduire au minimum l'écart entre le comportement réel du véhicule et son comportement de consigne en agissant automatiquement sur la direction et/ou en produisant un freinage ou une accélération de roues du véhicule de façon à réduire l'écart au minimum. D'après d'autres documents de la littérature technique, il est connu ce qu'on appelle un modèle de conduit linéaire sur piste d'un véhicule (DE-Buch: Zomotor, Adam; Fahrwerktechnik: Fahrverhalten; Editeur: Jbrnsen Reimpell; W Urzburg: Vogel, 1987; 1 ère Edition; ISBN 3-8023-0774-7, notamment pages 99 127), à l'aide duquel, par exemple à partir de valeurs de mesure de la vitesse du véhicule dans sa direction longitudinale et de l'angle de rotation du volant ou bien des angles de braquage correspondants des roues, il est possible de déterminer une vitesse angulaire de giration rist, s'établissant dans des conditions déterminées et qui est ensuite utilisée, en se basant sur ce modèle, comme une valeur Jie consigne de la vitesse angulaire de gira- tion Psollî L'invention a pour but d'effectuer une détec- tion de la situation de marche ou du comportement de giration d'un véhicule de telle sorte que, aussi tôt que possible et avec la plus grande sécurité possible, on détecte des réactions de giration du véhicule qui ne concordent pas avec le comportement de consigne de la réaction de giration du véhicule. Ce problème est résolu, avec un procédé tel que défini ci-dessus pour détecter la situation de marche ou le comportement de giration du véhicule, conformément à l'invention en ce que dans l'unité de calcul est formée la dérivée temporelle de la différence précitée et dans l'unité de calcul, le signal de sortie est produit en fonction de cette dérivée temporelle. Selon d'autres particularités du procédé conforme à l'invention: Dans l'unité de calcul est engendré un signal de sortie, représentant une tendance à une augmentation d'une situation critique de marche, lorsque la valeur de la dérivée temporelle de la différence dépasse une valeur de seuil. Dans l'unité de calcul est produit, en fonction de la différence, une première partie du signal de sortie, qui représente un comportement de marche avec sousvirage ou avec survirage du véhicule; et dans l'unité de calcul est produite, en fonction de la dérivée temporel- le de la différence précitée, une seconde partie du signal de sortie qui représente une augmentation d'ins- tabilité ou une diminution d'instabilité du comportement de marche du véhicule dans le sens d'une amplification du comportement de marche avec sousvirage ou avec survi- rage ou bien d'une atténuation du comportement de marche avec sousvirage ou avec survirage. Dans l'unité de calcul est déterminée une donnée MULT par multiplication de la différence avec le signe de la vitesse angulaire de giration pist; et un signal de sortie représentant un comportement de marche avec sousviracre du véhicule est engendré lorsque la donnée MULT est inférieure à zéro; et un signal de sortie, représentant un comportement de marche avecc survirage du véhicule est engendré lorsque la donnée MULT est supérieure à zéro. Dans l'unité de calcul est déterminée une donnée DIFF par multiplication de la dérivée temporelle de la différence avec le signe de la vitesse angulaire de giration hist ainsi qu'avec le signe de la donnée MULT; et un signal de sortie, représentant une augmen- tation d'instabilité, est produit lorsque la donnée DIFF est supérieure à zéro; et un signal de sortie représentant une diminution d'instabilité est engendé lorsque la donnée DIFF est inférieure à zéro. Dans l'unité de calcul est engendré, en fonction de la valeur de la donnée MULT, un signal de sortie qui représente l'ordre de grandeur du comportement de marche avec sousvirage ou survirage. Dans l'unité de calcul est engendré, en fonction de la valeur DIFF, un signal de sortie qui représente l'ordre de grandeur de l'augmentation d'instabilité ou de la diminution d'instabilité. Un dispositif avertisseur perceptible par le conduc- teur du véhicule, est actionné en fonction du signal de sortie. En fonction du signal de sortie, il se produit une action sur la direction ou sur les freins de différentes roues du véhicule. D'autres avantages de l'invention par rapport à l'art antérieur consistent en ce que, grâce à la détection précoce de la situation de marche ou du compor- tement de giration du véhicule, il est possible de détecter déjà très tôt des états de marche instables. Ainsi le conducteur du véhicule peut déjà être averti très tôt de la manifestation possible d'états instables de marcha ou bien il peut se produire très tôt des actions sur les dispositifs de commande du véhicule de façon à pouvoir empêcher des états instables de marche déjà avant leur manifestation. A l'aide de capteurs appropriés, on détermine la vitesse longitudinale du véhicule et l'angle de rotation du volant ou les angles de braquage des roues. Ces signaux de capteurs peuvent alors être appliqués à une unité de calcul dans laquelle, à partir des don- nées ainsi obtenues, il est possible de déterminer, par exemple au moyen du modèle linéaire pour voie unique précité, une vitesse angulaire de giration de véhicule u 11, souhaitée par le conducteur du véhicule et constituant une valeur de consigne de la vitesse angulaire de giration)isoîî' Dans l'unité de calcul se produit alors une détection de la situation de marche ou du comportement de giration, au moyen d'une comparai- son câi la valeur réelle de la vitesse angulaire de gira- tion iuist avec la valeur de consigne jisoll qui a été obtenue A cet égard, on prend en considération non seulement la grandeur de la différence entre la valeur réelle de la vitesse angulaire de giration pist et la valeur de consigne Vsoll mais également le signe de cette différence et aussi la dérivée latérale de cette différence Il est notamment possible, en faisant intervenir la dérivée temporelle, de déceler d'une manière particulièrement précoce l'apparition possible de conditions critiques de marche, de sorte que le conducteur du véhicule peut être averti de ces situa- tions critiques de marche avant leur manifestation. Il est également possible d'envisager, déjà avant la manifestation de cet état critique de marche, une action par exemple sur la direction du véhicule ou bien sur les freins de différentes roues de telle sorte que la tendance à la création d'une différence entre la valeur réelle de la vitesse angulaire de giration Fist et sa valeur de consigne Vsoll soit déjà contrebalancée avant qu'un état critique de marche soit atteint. A la place de la détermination de la valeur de consigne de la vitesse angulaire de giration >'soîî à l'aide du modèle linéaire pour voie unique précité, il est également possible de déterminer cette valeur de consigne à partir d'un champ caractéristique établi initialement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la Figure 1 est une représentation des capteurs et de l'unité de calcul, la Figure 2 est une représentation d'un premier organi- gramme d'après lequel est détecté l'état de marche, la Figure 3 est une représentation d'un second organi- gramme d'après lequel est détecté l'état de marche,et la Figure 4 est une représentation d'un troisième orga- nigramme d'après lequel est détecté l'état de marche. Comme le montre la Figure 1, l'unité de calcul 1 reçoit le signal d'un capteur 2 qui représente la vitesse du véhicule Ce capteur peut être par exemple un capteur de vitesse de rotation, tel que celui utilisé dans des systèmes antiblocage (ABS) connus Il est également possible que le capteur 2 fasse partie de plusieurs capteurs de vitesses de rotation de différentes roues, dont les signaux sont utilisés Au moyen d'un capteur 3, l'unité de calcul 1 reçoit un signal qui représente l'angle de volant Ce capteur 3 peut être ainsi directement un capteur d'angle de volant Egalement, ce capteur 3 peut être un capteur qui capte l'angle de braquage d'une des roues du véhicule 10 ou bien une valeur moyenne de l'angle de braquage des roues du véhicule 10 En outre l'unité de calcul 1 reçoit le signal provenant d'au moins un autre capteur 4 à l'aide duquel peut être établie, dans l'unité de calcul, la valeur réelle de la vitesse angulaire de giration Fist' A cet égard, ce capteur 4 peut mesurer directement par exemple la vitesse angulaire de giration Fistt Dans l'unité de calcul 1, à partir des signaux fournis par les capteurs 2 et 3, il est possible de déterminer par exemple dans la partie 6 de cette unité de calcul 1, au moyen du modèle linéaire pour voie unique, une valeur de consigne de la vitesse angulaire de giration Psoî O Cette valeur de consigne de la vitesse angulaire de giration 'soîll sera comparée avec la vitesse réelle de vitesse angulaire de giration vist ainsi obtenue par établissement de la différence entre la valeur de consigne et la valeur réelle Dans la partie de l'unité de calcul, la situation de marche ou le comportement de giration du véhicule 10 seront ensuite définis en utilisant la dérivée temporelle 8 de la différence précitée et on obtiendra à la sortie un signal 7 représentant la situation de marche détectée. Conformément à la Figure 2, cette partie de la Figure 1 peut être agencée de telle sorte que la dérivée temporelle 8 de la différence soit appliquée à l'entrée positive d'un comparateur de seuil 201, dont l'entrée négative reçoit un signal 202 qui repré- sente une valeur de seuil de la variation temporelle de la différence Lorsque ce comparateur de valeur de seuil 201 produit à sa sortie un signal 7 dont la valeur est égale à 1, c'est-à-dire que cette différence dépasse la valeur de seuil, il en découle une tendance à un état critique de marche. Comme le montre la Figure 3, il est possible d'effectuer également dans l'unité de calcul 1 une détection de l'état de marche en analysant la différen- ce entre la valeur réelle de la vitesse angulaire de giration Fist et sa valeur de consigne Fsoîl de façon à déterminer l'existence d'un comportement de marche avec sousvirage ou avec survirage A cet égard, la différence est établie en soustrayant de la valeur de consigne Fsoll de la vitesse angulaire de giration la valeur réelle jist de cette vitesse angulaire de giration Cette différence est multipliée dans l'unité de calcul 1 avec le signe de la valeur réelle de la vitesse angulaire de giration iist ( 301) et on obtient un résultat MULT Au moyen de cette donnée MULT, il est possible de déduire un comportement de marche avec sousvirage ou avec survirage ( 302) Si cette donnée MULT est positive, alors la grandeur de la valeur de consigne isoll de la vitesse angulaire de giration est supérieure à la grandeur réelle kist de la vitesse angulaire de giration, les signes de la valeur de consi- gne sol et de la valeur réelle Fist étant cependant égaux Le véhicule 10 est alors décalé dans ce cas par l'intermédiaire de l'essieu avant Ce comportement incorrect en giration est appelé un sousvirage Si la donnée MULT est négative alors la valeur réelle Fist de la vitesse angulaire de giration est plus grande que la valeur de consigne psoll, ou bien la valeur réelle Pist de la vitesse angulaire de giration et la valeur de consigne "soî 1 ont des signes différents. Ce comportement o le véhicule 10 a une plus grande vitesse angulaire de giration Fist que celle à laquelle s'attend le conducteur du véhicule est appelé un survi- rage Un signal de sortie 7 peut alors être engendré par exemple en faisant intervenir, lors de sa génération, en plus de la dérivée temporelle 8 également la donnée MULT, par exemple en faisant en sorte qu'un signal de sortie additionnel 7 soit produit seulement en fonc- tion de la donnée MULT. En outre, conformément à l'exemple de réalisa- tion de la Figure 4, une donnée DIFF est produite en multipliant la dérivée temporelle 8 de la différence par le signe de la valeur réelle uist de la vitesse angulaire de girationet par le signe de la donnée MULT. Aussi bien dans le cas du sousvirage que dans le cas du survirage, cette donnée DIFF a une valeur positive lorsqu'il se produit une augmentation d'instabilité, c'est-à-dire lorsque la tendance à un sousvirage ou à un survirage est augmentée En correspondance, la donnée DIFF prend une valeur négative lorsque la tendan- ce à un sousvirage ou à un survirage diminue Il est ainsi possible, au moyen d'une analyse de la donnée DIFF, de détecter une augmentation ou une diminution de l'instabilité. Dans le cas d'une action sur la direction ou sur les freins de différentes roues d'un véhicule , il est ainsi possible de tenir compte de la tendance à une augmentation de l'instabilité du comportement de marche ou bien de la tendance à une diminution de l'instabilité du comportement de marche Egalement un dispositif avertisseur 9, perceptible acoustiquement et/ou optiquement par le conducteur du véhicule, peut être enclenché par ce signal de sortie 7. Il est possible de tenir compte de l'ordre de grandeur du comportement avec sousvirage ou avec survirage et également de l'ordre de grandeur de la tendance à l'augmentation ou à la diminution d'instabili- té, par exemple en rendant le signal de sortie 7 dépen- dant des données MULT ou DIFF, cette dépendance pouvant être proportionnelle ( 302, 402). REVENDICATIONS 1 Procédé pour détecter la situation de marche ou le comportement de giration d'un véhicule, selon lequel, à partir de données mesurées (vitesse de véhicu- le, angle de braquage), une valeur de consigne de la vitesse angulaire de giration Psojl du véhicule est déterminée dans une unité de calcul, l'unité de calcul recevant en outre un signal de capteur à partir duquel est déterminée la valeur réelle de la vitesse angulaire de giration pi t du véhicule, et en outre l'unité de calcul détermine la différence entre la valeur de consigne de la vitesse angulaire de giration Hus Oll et la valeur réelle de la vitesse angulaire de giration,uist en soustrayant de la valeur de consigne de la vitesse angulaire de giration lisol, la valeur réelle de la vitesse angulaire de giration uist et, à partir de cette différence, l'unité de calcul produit à sa sortie au moins un signal représentant la situation de marche détectée ou le comportement de giration détecté du véhicule, caractérisé en ce que dans l'unité de calcul ( 1) est formée la dérivée temporelle ( 8) de la différence précitée et dans l'unité de calcul ( 1), le signal de sortie ( 7) est produit en fonction de cette dérivée temporelle ( 8). 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans l'unité de calcul ( 1) est engendré un signal de sortie ( 7), représentant une tendance à une augmentation d'une situation critique de marche, lorsque la valeur de la dérivée temporelle ( 8) de la différence dépasse une valeur de seuil. 3 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans l'unité de calcul ( 1) est produit, en fonction de la différence, une première partie du signal de sortie ( 7), qui représente un comportement de marche avec sousvirage ou avec survirage du véhicule ( 10) il et en ce que dans l'unité de calcul ( 1) est produite, en fonction de la dérivée temporelle ( 8) de la différence précitée, une seconde partie du signal de sortie ( 7) qui représente une augmentation d'instabilité ou une diminution d'instabilité du comportement de marche du véhicule ( 10) dans le sens d'une amplification du comportement de marche avec sousvirage ou avec survirage ou bien d'une atténuation du comportement de marche avec sousvirage ou avec survirage. 4 Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que dans l'unité de calcul(l) est déterminée une donnée MULT par multiplication ( 301) de la différence avec le signe de la vitesse angulaire de giration Fist et en ce qu'un signal de sortie ( 7) représentant un comportement de marche avec sousvirage du véhicule ( 10) est engendré lorsque la donnée MULT est inférieure à zéro, et en ce qu'un signal de sortie ( 7), représen- tant un comportement de marche avec survirage du véhicule ( 10) est engendré lorsque la donnée MULT est supérieure à zéro ( 302). Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que dans l'unité de calcul ( 1) est déterminée une donnée DIFF par multiplication ( 401) de la dérivée temporelle ( 8) de la différence avec le signe de la vitesse angulaire de giration Fist ainsi qu'avec le signe de la donnée MULT et en ce qu'un signal de sortie ( 7), représentant une augmentation d'instabilité, est produit lorsque la donnée DIFF est supérieure à zéro et en ce qu'un signal de sortie ( 7) représentant une diminution d'instabilité est engendré lorsque la donnée DIFF est inférieure à zéro ( 402). 6 Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que dans l'unité de calcul ( 1) est engendré, en fonction de la valeur de la donnée MULT, un signal de sortie ( 7) qui représente ( 302) l'ordre de grandeur du comportement de marche avec sousvirage ou survirage. 7 Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que dans l'unité de calcul est engendré, en fonc- tion de la valeur DIFF, un signal de sortie qui repré- sente l'ordre de grandeur de l'augmentation d'instabi- lité ou de la diminution d'instabilité ( 402). 8 Procédé selon une des revendications 1, 2 ou 7, caractérisé en ce qu'un dispositif avertisseur ( 9) perceptible par le conducteur du véhicule, est actionné en fonction du signal de sortie ( 7). 9 Procédé selon la revendication 5 ou 7, carac- térisé en ce que, en fonction du signal de sortie ( 7), il se produit une action sur la direction ou sur les freins de différentes roues du véhicule ( 10).