Brevet FR2882720A1 — publié le 20060908

La présente invention concerne un système d'aide à la conduite d'un véhicule automobile, notamment en cas de déport provoqué par un vent latéral. Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un système d'aide à la conduite d'un tel véhicule équipé de moyens de freinage de roues de ce véhicule. Le problème spécifique auquel se rapporte l'invention est le cas du déport latéral que subit un véhicule lorsqu'il est soumis à une perturbation de type par exemple vent latéral. En effet, du fait de la portance du véhicule, celui-ci subit un torseur aérodynamique tendant à lui faire quitter la trajectoire initiale voulue par le conduc- teur. En effet, lorsque le vent commence à s'appliquer sur la face latérale du véhicule, un effort aérodynamique s'applique sur la caisse de celui-ci suivant le torseur aérodynamique de la caisse. Celui-ci est le résultat de la forme de la caisse et donc essentiellement de son style. Par conséquent, le véhicule subissant un effort latéral, il se déplace et dévie de la trajectoire initialement souhaitée par le conducteur. Cet écart de trajectoire se mesure par exemple par une distance de déviation. Cette sensibilité du véhicule à la perturbation de vent latéral est fonction de la portance latérale du véhicule et les véhicules les plus défavorisés sont par exemple les véhicules les plus hauts de type utilitaire et monospace. Le conducteur doit donc alors agir sur le volant de direction pour corriger la trajectoire afin de rejeter la perturbation de vent latéral vis à vis de sa volonté de suivre une trajectoire déterminée, comme par exemple une ligne droite. Mais ceci est une source d'inconfort pour le conducteur du véhicule. Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes. A cet effet, l'invention a pour objet un système d'aide à la conduite d'un véhicule automobile, notamment en cas de déport provoqué par un vent latéral, équipé de moyens de freinage des roues du véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte: - des moyens de détermination de la volonté de trajectoire du conducteur du véhicule; - des moyens de détermination de la trajectoire réelle du véhicule; - des moyens de détermination d'un écart de trajectoire; et 2 V x - des moyens d'activation des moyens de freinage d'au moins une roue du véhicule du côté opposé au déport de celui-ci, en fonction de cet écart de trajectoire, afin de compenser celui-ci. Suivant d'autres caractéristiques de l'invention: - les moyens d'activation sont adaptés pour activer les moyens de freinage de la roue avant correspondante du véhicule; - la volonté de trajectoire du conducteur est calculée par la relation sui-vante: dans laquelle: Yt cond représente la volonté de trajectoire du conducteur, exprimée sous la forme d'une accélération latérale souhaitée par le conducteur, VX, la vitesse du véhicule, 0,,,I'angle de braquage du volant de direction du véhicule, L, l'empattement du véhicule, Ts, le taux de surbraquage du véhicule qui est une constante du véhicule, et la démultiplication angle de volant / angle de roue qui est une cons-tante du train avant du véhicule; - la trajectoire réelle du véhicule est déterminée à partir de deux composantes d'accélération latérale Yt et de lacet wVx; - l'écart de trajectoire est déterminé par la relation suivante: Ecart de trajectoire = Yt-cond - f(WV et) ; - les moyens d'activation des moyens de freinage comprennent des 25 moyens d'application d'une pression de freinage sur la roue correspondante selon la relation: AP = k x écart de trajectoire dans laquelle: OP représente la pression de freinage; et k est une constante prédéterminée; L+TV x - il comporte un calculateur électronique d'activation des moyens de freinage, raccordé à un capteur d'angle volant, à un capteur de vitesse, à un capteur de lacet et à un capteur d'accélération latérale du véhicule, pour déterminer la pression de freinage à appliquer par les moyens de freinage sur la roue correspondante du véhicule. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - la Fig.1 représente une vue schématique illustrant le comportement d'un véhicule soumis à une perturbation de type vent latéral; - la Fig.2 illustre un scénario d'évolution de différentes grandeurs liées au véhicule dans le cas d'une telle perturbation; - la Fig.3 représente un schéma synoptique illustrant la structure d'un système d'aide à la conduite selon l'invention; - la Fig.4 illustre l'évolution d'une correction appliquée par un système d'aide à la conduite selon l'invention; et - la Fig.5 illustre le comportement d'un véhicule équipé d'un tel système d'aide à la conduite. On a en effet illustré sur la figure 1 le comportement d'un véhicule de l'état de la technique soumis à un déport latéral consécutivement à une perturbation de type vent latéral. On conçoit en effet que lorsqu'une perturbation de vent latéral s'applique sur une surface latérale du véhicule, celui-ci subit un effort aérodynamique qui le fait quitter la trajectoire souhaitée par le conducteur, ce qui se traduit par un écart de trajectoire également appelé déviation sur cette figure 1. La figure 2 illustre l'évolution de différentes grandeurs liées au véhicule pendant une telle perturbation de vent. Sur cette figure, le tracé A illustre le lacet du véhicule, le tracé B l'accélération latérale de celui-ci et le tracé C la correction appliquée par le conducteur du véhicule sur le volant pour contrecarrer cette perturbation et la déviation consécutive. On conçoit à la vue de ces figures 1 et 2, que, alors que le conducteur du véhicule souhaite garder par exemple une trajectoire en ligne droite, une dé- viation s'observe à partir de deux variables de trajectoire en lacet et en accélération latérale. Une fois que le conducteur a détecté cet écart de trajectoire, il le corrige en appliquant une correction sur le volant de direction pour revenir dans la trajectoire désirée. Cependant, et comme cela a été mentionné précédemment, ceci pré-sente un certain nombre d'inconvénients pour l'utilisateur. Pour résoudre ces problèmes, l'invention propose un système d'aide à la conduite qui comporte des moyens de détermination de la volonté de trajectoire du conducteur du véhicule, des moyens de détermination de la trajectoire réelle du véhicule, des moyens de détermination d'un écart de trajectoire et des moyens d'activation des moyens de freinage d'au moins une roue du véhicule du côté opposé au déport de celui-ci, en fonction de cet écart de trajectoire, afin de compenser celui-ci. De préférence, les moyens d'activation sont adaptés pour activer les moyens de freinage des roues avant du véhicule. Ces différents moyens sont illustrés sur la figure 3 où l'on reconnaît en effet une direction de véhicule automobile, désignée par la référence générale 1, associée à une extrémité à un volant de direction désigné par la référence géné- rate 2 et dont l'autre extrémité est associée aux roues directrices du véhicule dé- signées par les références générales 3 et 4. La direction est désignée par la référence générale 5, cette direction comportant par exemple un actionneur électrique désigné par la référence générale 6, de type classique. Le système selon l'invention comporte également un calculateur désigné par la référence générale 7 qui est raccordé à différents capteurs, tels que par exemple un capteur d'angle de braquage du volant de direction du véhicule, désigné par la référence générale 8, un capteur de vitesse du véhicule désigné par la référence générale 9, un capteur de lacet désigné par la référence géné- raie 10, un capteur d'accélération latérale désigné par la référence générale 11 et un capteur de couple appliqué au volant désigné par la référence générale 12 sur cette figure. Les moyens de freinage sont quant à eux désignés par les références générales 13 et 14 respectivement pour les roues 3 et 4. A partir de ces différentes informations, le calculateur 7 est adapté pour déterminer la volonté de trajectoire du conducteur du véhicule. Cette volonté de trajectoire du conducteur est calculée par la relation: Vy x L Y - tond = L+T,V x dans laquelle yt coud représente la volonté de trajectoire du conducteur, exprimée sous la forme d'une accélération latérale souhaitée par le conducteur, VX, la vitesse du véhicule, 6,, l'angle de braquage du volant de direction du véhicule, L, l'empattement du véhicule, Ts, le taux de surbraquage du véhicule qui est une constante du véhicule, et la démultiplication angle de volant / angle de roue qui est une cons-tante du train avant du véhicule. La trajectoire réelle du véhicule est quant à elle déterminée par le calculateur à partir des deux composantes d'accélération latérale yt et de lacet yVx. L'écart de trajectoire est quant à lui déterminé par la relation: Ecart de trajectoire = yt _cons f(yfV xyt) A partir de ces différentes informations, le calculateur 7 est alors adap- té pour piloter les moyens de freinage 13, 14 pour appliquer sur la roue corres- pondante 3 ou 4, c'est-à-dire celle du côté opposé au déport, une pression de freinage selon la relation: AP = k x écart de trajectoire On conçoit alors comme cela est illustré sur la figure 4, que ceci per- met d'appliquer une pression de freinage de correction de la trajectoire du véhicule. A la suite de la détection d'un écart de trajectoire à partir de la volonté de trajectoire du conducteur, du lacet et de l'accélération latérale mesurés, le calculateur est adapté pour déterminer une pression de freinage de correction à ap- pliquer par les moyens de freinage afin de limiter l'écart de trajectoire par rapport à la trajectoire désirée. Ceci permet alors comme cela est illustré sur la figure 5, de conserver le véhicule au plus près de la trajectoire désirée par le conducteur du véhicule, les corrections à apporter par le conducteur du véhicule étant également rédui- tes. On conçoit alors qu'à partir d'un écart de trajectoire déterminé, entre la volonté de trajectoire du conducteur et la trajectoire réelle du véhicule, on détermine une pression de correction à appliquer sur les moyens de freinage du véhi- cule, afin de corriger la déviation due à l'effort aérodynamique, lié à la perturbation de vent latéral sur le véhicule, et limiter les interventions du conducteur, sources d'inconfort pour lui. L'écart de trajectoire est ainsi réduit et de la même façon, la correction du conducteur est moindre. Bien entendu d'autres modes de réalisation encore peuvent être envisagés. REVENDICATIONS 1. Système d'aide à la conduite d'un véhicule automobile, notamment en cas de déport provoqué par un vent latéral, équipé de moyens de freinage (13, 14) de roues (3, 4) du véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte: - des moyens (7) de détermination de la volonté de trajectoire du conducteur du véhicule; - des moyens (7) de détermination de la trajectoire réelle du véhicule; - des moyens (7) de détermination d'un écart de trajectoire; et - des moyens (7) d'activation des moyens de freinage (13, 14) d'au moins une roue (3, 4) du véhicule du côté opposé au déport de celui-ci, en fonction de cet écart de trajectoire, afin de compenser celui-ci. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'activation (7) sont adaptés pour activer les moyens de freinage (13, 14) de la roue avant correspondante (3, 4) du véhicule. 3. Système selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la volonté de trajectoire du conducteur est calculée par la relation suivante: 2 V x dans laquelle: Yt cond représente la volonté de trajectoire du conducteur, exprimée 20 sous la forme d'une accélération latérale souhaitée par le conducteur, VX, la vitesse du véhicule, (),,, l'angle de braquage du volant de direction du véhicule, L, l'empattement du véhicule, Ts, le taux de surbraquage du véhicule qui est une constante du véhi25 cule, et la démultiplication angle de volant / angle de roue qui est une cons-tante du train avant du véhicule. 4. Système selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la trajectoire réelle du véhicule est déterminée à partir de deux composantes 30 d'accélération latérale yt et de lacet yVx. L+TV X 5. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'écart de trajectoire est déterminé par la relation suivante: Ecart de trajectoire = yt _ cond - f(WV xyt) 6. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, 5 caractérisé en ce que les moyens d'activation (7) des moyens de freinage com- prennent des moyens (13, 14) d'application d'une pression de freinage sur la roue correspondante (3, 4) selon la relation: 4P = k x écart de trajectoire dans laquelle: AP représente la pression de freinage; et k est une constante prédéterminée. 7. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un calculateur électronique (7) d'activation des moyens de freinage (13, 14), raccordé à un capteur d'angle volant (8), à un cap- teur de vitesse (9), à un capteur de lacet (10) et à un capteur d'accélération latérale (11) du véhicule, pour déterminer la pression de freinage à appliquer par les moyens de freinage (13, 14) sur la roue correspondante (3, 4) du véhicule.