Brevet FR2920707A3 — publié le 20090313

FR 2920707 A3 20090313 FR 0706245 A 20070906 .R442.12FR.55 - dépôt DA 1 L'invention concerne un procédé et un dispositif associé de détection du glissement d'une roue puis de la reprise d'adhérence de la roue d'un véhicule automobile. Elle concerne aussi un véhicule automobile en tant que tel équipé d'un tel dispositif. De nombreux dispositifs d'un véhicule automobile mettent en oeuvre des applications de type systèmes actifs , dont l'objectif est d'améliorer le comportement du véhicule. Ces dispositifs sont par exemple les systèmes actifs de sécurité tels que l'anti-blocage des roues ABS ou plus simplement des systèmes de diagnostic de l'état de fonctionnement du véhicule automobile. Ils utilisent souvent des données mesurées par des capteurs liés aux roues, comme un capteur de vitesse de rotation des roues pour estimer la vitesse du véhicule par exemple. Lorsqu'une roue glisse, son comportement est modifié et n'est plus directement exploitable de la même manière par ces dispositifs. De plus, lorsqu'elle glisse, il existe potentiellement une situation de danger qu'il est important de pouvoir appréhender au mieux. Il est donc très important de pouvoir déterminer quand une roue d'un véhicule automobile glisse et quand elle retrouve une adhérence normale. Le document US2005/0080547 décrit un procédé de détection d'une roue qui reprend de l'adhérence sur le sol après glissement, mais uniquement dans le cas où l'on connaît la vitesse de rotation d'une roue non motrice. Ce procédé n'est pas satisfaisant car par exemple non utilisable dans le cas des véhicules à quatre roues motrices. Il existe donc un besoin d'un autre procédé de détermination du glissement (sur ou sous vitesse) et de l'adhérence d'une roue d'un 30 véhicule automobile. .R442.12FR.55 - dépôt DA 2 L'invention repose sur un procédé de détection de l'adhérence d'une roue d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de comparaison d'une première valeur de vitesse d'au moins une roue, mesurée par un capteur au niveau de la roue, avec une seconde valeur de vitesse déduite de l'intégration de l'accélération longitudinale fournie par un accéléromètre, pour en déduire l'état d'adhérence au sol de la au moins une roue en fonction de la cohérence de ces deux valeurs de vitesse comparées. Le procédé de détection de l'adhérence d'une roue d'un véhicule peut comprendre les étapes suivantes : el ù intégration de l'accélération longitudinale pour en déduire une seconde valeur de la vitesse du véhicule automobile, e2 ù comparaison de cette seconde vitesse avec une première vitesse d'une roue, e3 ù fixation d'un signal de cohérence non coher roue accel à une première valeur si la valeur absolue de la différence obtenue à l'étape précédente dépasse un seuil prédéterminé dénotant une incohérence entre ces deux valeurs de vitesse, et fixation du signal de cohérence à une seconde valeur dans le cas contraire, signifiant que la roue se trouve dans un état normal. Le procédé peut en outre comprendre les étapes suivantes : e4 ù comparaison d'un signal booléen integrat_ON avec le signal de cohérence obtenu à l'étape précédente e3 pour fixer une valeur en sortie d'un signal booléen en fonction de cette comparaison, e5 ù inversion de la valeur de sortie précédente, e6 ù comparaison de la valeur de sortie inversée obtenue à l'étape 30 précédente avec la valeur de glisse caractérisant l'état de glisse de la roue .R442.12FR.55 - dépôt DA 3 et fixation de la valeur du signal booléen en fonction de cette comparaison logique. Le procédé précédent peut utiliser, pour une roue dans un état d'adhérence normal, des signaux fixés aux valeurs non_coher roue_accel égal à 0, integrat_ON égal à 1, et peut comprendre en outre les étapes suivantes lors de la perte d'adhérence de la roue : e3 ù changement de valeur à 1 du signal de cohérence non_coher_roue_accel au pas d'échantillonnage t, e6 -au pas d'échantillonnage suivant t+1, changement de valeur du signal booléen integrat_ON à 0 du fait de la comparaison dans cette étape des valeurs des signaux de glisse et de cohérence, e6 ù nouveau changement de valeur du signal booléen integrat_ON à 1 au pas d'échantillonnage t+2 du fait que l'étape e4 à l'instant t+1 donne un résultat modifié du fait de la modification à 0 du signal booléen integrat_ON à l'étape e6 au temps t+1. Le passage de la valeur 0 à 1 du signal booléen integrat_ON peut entraîner une initialisation du calcul d'intégration de l'accélération longitudinale Accel_longit de l'étape el et une initialisation d'une temporisation. Le procédé peut comprendre une étape supplémentaire e8 consistant à marquer une temporisation selon une durée prédéterminée durée_réhabilit suite à une perte d'adhérence d'au moins une roue avant de rétablir la valeur d'état normal de la roue. Le procédé peut aussi comprendre une étape e9 de détermination de la reprise d'adhérence d'une roue du véhicule automobile quand la .R442.12FR.55 - dépôt DA 4 temporisation de l'éi:ape précédente e8 est terminée et quand le signal booléen integrat_ON est égal à 1. L'invention porte aussi sur un dispositif de détection de l'adhérence d'une roue d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un capteur de mesure de la vitesse d'au moins une roue, un accéléromètre pour calculer l'accélération longitudinale du véhicule, et un calculateur apte à la mise en oeuvre du procédé tel que décrit précédemment. Le dispositif précédent peut aussi comprendre un intégrateur dans un bloc de cohérence pour calculer une valeur de vitesse par l'intégration de l'accélération longitudinale obtenue par l'accéléromètre, puis un comparateur pour la comparer à la vitesse. Enfin, l'invention porte aussi sur un véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de mise en oeuvre du procédé de détection de l'adhérence d'une roue d'un véhicule automobile tel que décrit précédemment. Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante d'un mode d'exécution particulier fait à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : La figure 1 représente un schéma global du procédé et dispositif selon le mode d'exécution de A'invention ; la figure 2 représente un schéma détaillé du procédé et dispositif associé du bloc de vérification de cohérence de la vitesse d'une roue ; la figure 3 représente un schéma détaillé du procédé et dispositif associé 30 du bloc de mesure du temps d'intégration. .R442.12FR.55 - dépôt DA 5 Le dispositif repose d'abord sur un capteur disposé sur chaque roue afin de mesurer la vitesse de la roue, de manière connue. De plus, il comprend un accéléromètre pour mesurer l'accélération longitudinale du véhicule. Ces éléments permettent d'obtenir des données V_ij et Accel_longit, désignant respectivement la vitesse et accélération mesurées, le couple d'indice ij désignant les quatre roues du véhicule, selon le choix suivant : i=1, j=1 : roue avant gauche i=1, j=2 : roue avant droite i=2, j=1 : roue arrière gauche i=2, j=2 : roue arrière droite Le procédé permet de déterminer l'état de chaque roue, et nous désignerons par d_ij un signal booléen dont la valeur est égale à 1 si la 15 roue ij est glissante el: égale à 0 si l'état de la roue est normal. Ces données V_ij, Accel_longit et d_ij sont les données d'entrée du dispositif et procédé, fournies par le bloc 1 du dispositif. 20 Le bloc 2 est le bloc essentiel du dispositif, représenté de manière détaillée sur la figure 2. Il permet de vérifier l'état de chaque roue en comparant la valeur de la vitesse V_ij mesurée sur chaque roue avec une vitesse du véhicule déduite de l'accélération A. Un écart dépassant un certain seuil prédéterminé Seuil_réhabilit, qui représente un paramètre de 25 réglage du système représentant le seuil d'incohérence entre les deux valeurs de vitesse cornparées, permet de conclure à un état de glissement de la roue concernée. Le fonctionnement détaillé de ce bloc 2 est le suivant. Dans une étape el, 30 l'intégrateur 21 intègre l'accélération Accel_longit à partir d'une vitesse .R442.12FR.55 - dépôt DA 6 à un instant de début de l'intégration, dans une étape e2, il compare le résultat obtenu avec la vitesse V_ij pour chaque roue par un comparateur 22, et dans une étape e3, il fixe un signal booléen non_coher roue_accel à 1 si la valeur absolue de la différence entre ces valeurs dépasse le seuil Seuil_réhabilit, ce qui signifie qu'il y a incohérence entre ces deux valeurs qui s'interprète par un état de glissement de la roue, et il laisse ce signal à 0 dans le cas contraire où la roue se trouve dans un état normal. Les étapes précédentes sont répétées selon une fréquence prédéterminée afin de déterminer en temps réel l'état du véhicule. Quand le signal booléen non_coher_roue_accel est fixé à 1 à un instant t, une étape ultérieure e6 fixe à 0 un signal logique integrat_ON au pas d'échantillonnage suivant t+1 du fait de la comparaison dans cette étape des valeurs des booléens d_ij et non_coher_roue_accel. Dans le cas contraire, ce signal logique conserve la valeur 1. En sous-étape préalable e4, les signaux integrat_ON et non_coher roue_accel sont comparés dans une bascule dont le résultat est inversé par l'étape e5, avant d'être exploité dans la bascule à l'étape e6. Ainsi, si l'étape e3 se caractérise par le passage de 0 à 1 du signal non_coher_roue_accel à un instant t, le signal integrat_ON repasse à nouveau à 1 au pas 1:+2 du fait que l'étape e4 donne un résultat égal à 0 du fait de la valeur de integrat_ON égale à 0 au temps t+1. Dans une étape e7, le front montant du signal integrat_ON à l'instant t+2 resette l'intégrateur du bloc 2 à la vitesse de la roue V_ij (t+2) et le signal non_coher_roue_accel repasse à O. Les étapes précédentes sont alors répétées. .R442.12FR.55 - dépôt DA 7 Lorsque le signal integrat_ON passe de la valeur 0 à 1, il permet de déclencher une temporisation dans le bloc 3, illustré sur la figure 3, qui selon une étape e8 calcule une durée prédéterminée durée_réhabilit, en parallèle d'une nouvelle intégration par l'intégrateur du bloc 2. A la fin de cette durée, le signal booléen Fin_tempo passe de la valeur 0 à 1. Dans toute autre configuration, ce signal Fin_tempo est fixé à O. Enfin, le procédé comprend une ultime étape e9 qui permet de déterminer une valeur de réhabilitation, égale à 1 si les signaux Fin_tempo et Integrat_ON sont tous les deux égaux à 1, et égale à 0 dans tous les autres cas. Cette valeur égale à 1 signifie que la roue qui glissait a retrouvé une adhérence normale. Outre les capteurs mentionnés précédemment, le dispositif permettant de mettre en oeuvre ce procédé peut consister en un simple calculateur. Ce procédé et dispositif associé sont adaptés à tous les types de véhicules automobiles, comme les voitures à traction, à propulsion, les quatre roues motrices et les voitures hybrides. Il peut être exploité dans plusieurs applications, par exemple pour identifier les vitesses des roues utilisables pour une estimation de la vitesse de référence, pour les systèmes actifs de sécurité (ABS, Traction Control) ou pour un système de diagnostic de l'état du véhicule. Les signaux booléens peuvent naturellement être fixés selon une autre convention que les valeurs de 0 et 1 choisies à titre d'exemple dans le mode d'exécution décrit, sans modifier le concept de l'invention. Revendications 1. Procédé de détection de l'adhérence d'une roue d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de comparaison d'une première valeur de vitesse (V_ij) d'au moins une roue, mesurée par un capteur au niveau de la roue, avec une seconde valeur de vitesse déduite de l'intégration de l'accélération longitudinale (Accel_longit) fournie par un accéléromètre, pour en déduire l'état d'adhérence au sol de la au moins une roue en fonction de la cohérence de ces deux valeurs de vitesse comparées. 2. Procédé de détection de l'adhérence d'une roue d'un véhicule automobile selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : el ù intégration de l'accélération longitudinale (A) pour en déduire une seconde valeur de la vitesse du véhicule automobile, e2 ù comparaison de cette seconde vitesse avec une première vitesse d'une roue (V _ij), e3 ù fixation d'un signal de cohérence (non_coher_roue_accel) à une première valeur si la valeur absolue de la différence obtenue à l'étape précédente dépasse un seuil prédéterminé (Seuil_réhabilit) dénotant une incohérence entre ces deux valeurs de vitesse, et fixation du signal de cohérence (non_coher roue_accel) a une seconde valeur dans le cas contraire, signifiant que la roue se trouve dans un état normal. 3. Procédé de détection de l'adhérence d'une roue d'un véhicule automobile selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre les étapes suivantes : e4 ù comparaison d'un signal booléen (integrat_ON) avec le signal 30 de cohérence (non_coher_roue_accel) obtenu à l'étape précédente e3.R442.12FR.55 - dépôt DA 9 pour fixer une valeur en sortie d'un signal booléen en fonction de cette comparaison, e5 û inversion de la valeur de sortie précédente, e6 û comparaison de la valeur de sortie inversée obtenue à l'étape précédente avec la valeur de glisse caractérisant l'état de glisse (d_ij) de la roue et fixation de la valeur du signal booléen (integrat_ON) en fonction de cette comparaison logique. 4. Procédé de détection de l'adhérence d'une roue d'un véhicule automobile selon la revendication précédente, caractérisé en ce que pour une roue dans un état d'adhérence normal, les signaux sont fixés aux valeurs non_coher roue_accel égal à 0, integrat_ON égal à 1, et en ce qu'il comprend en outre les étapes suivantes lors de la perte d'adhérence de la roue : e3 û changement de valeur à 1 du signal de cohérence non_coher roue_accel au pas d'échantillonnage t, e6 - au pas d'échantillonnage suivant t+1, changement de valeur du signal booléen (integrat_ON) à 0 du fait de la comparaison dans cette étape des valeurs des signaux de glisse (d_ij) et de cohérence (non_coher_roue_accel), e6 û nouveau changement de valeur du signal booléen (integrat_ON) à 1 au pas d'échantillonnage t+2 du fait que l'étape e4 à l'instant t+1 donne un résultat modifié du fait de la modification à 0 du signal booléen (integrat_ON) à l'étape e6 au temps t+1. 5. Procédé de détection de l'adhérence d'une roue d'un véhicule automobile selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le passage de la valeur 0 à 1 du signal booléen (integrat_ON) entraîne une initialisation du calcul d'intégration de l'accélération longitudinale (Accel_longit) de l'étape el et une initialisation d'une temporisation..R442.12FR.55 - dépôt DA 10 6. Procédé de détection de l'adhérence d'une roue d'un véhicule automobile selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend une étape supplémentaire (e8) consistant à marquer une temporisation selon une durée prédéterminée (durée_réhabilit) suite à une perte d'adhérence d'au moins une roue avant de rétablir la valeur d'état normal de la roue. 7. Procédé de détection de l'adhérence d'une roue d'un véhicule automobile selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend une étape (e9) de détermination de la reprise d'adhérence d'une roue du véhicule automobile quand la temporisation de l'étape précédente (e8) est terminée et quand le signal booléen (integrat_ON) est égal à 1. 8. Dispositif de détection de l'adhérence d'une roue d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un capteur de mesure de la vitesse (V_ij) d'au moins une roue, un accéléromètre pour calculer l'accélération longitudinale (Accel_longit) du véhicule, et un calculateur apte à la mise en oeuvre du procédé selon une des revendications précédentes. 9. Dispositif de détection de l'adhérence d'une roue d'un véhicule automobile selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend un intégrateur (21) dans un bloc de cohérence (2) pour calculer une valeur de vitesse par l'intégration de l'accélération longitudinale (Accel_longit) obtenue par l'accéléromètre, puis un comparateur (22) pour la comparer à la vitesse (V_ij)..R442.12FR.55 - dépôt DA 11 10. Véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de mise en oeuvre du procédé de détection de l'adhérence d'une roue d'un véhicule automobile selon une des revendications 1 à 7.5