Brevet FR2946920A1 — publié le 20101224

PROCEDE DE COMMANDE D'UN DISPOSITIF ANTI-ROULIS POUR VEHICULE AUTOMOBILE La présente invention concerne un procédé de commande d'un dispositif anti-roulis pour véhicule automobile, en particulier d'un dispositif anti-roulis de type serai-actif. De façon classique, les véhicules automobiles sont pourvus d'un châssis, d'un habitacle, de roues reliées au châssis par un mécanisme de suspension avec des roues avant directrices commandées par un volant à la disposition du conducteur dans l'habitacle du véhicule, et des roues arrière directrices ou non directrices. En outre, la plupart des véhicules automobiles sont équipés d'un dispositif anti-roulis, et notamment d'un dispositif anti-roulis serai-actif, utilisant l'énergie du véhicule sans apport d'énergie supplémentaire. De tels dispositifs anti-roulis comprennent par exemple des barres antiroulis ou barres anti-dévers, ou bien des suspensions pilotées. Le document W02005/120190 décrit un système de commande de dispositif anti-roulis pour véhicule automobile activant ou désactivant le dispositif anti-roulis en fonction de la vitesse du véhicule et de l'accélération latérale du véhicule. Le document EP 1 022 169 décrit un dispositif anti-roulis pour véhicule automobile commandé en fonction de la vitesse du véhicule et de la position angulaire du volant. De tels systèmes ne permettent pas d'optimiser à la fois la consommation d'énergie et la manoeuvrabilité/maniabilité du véhicule, en particulier pour des faibles vitesses du véhicule. L'invention vise à remédier à ces inconvénients. L'invention a ainsi pour objet un procédé de commande d'au moins un dispositif anti-roulis pour véhicule automobile conduit par un conducteur, le véhicule étant muni d'un train de roues avant et d'un train de roues arrière, chaque dispositif anti-roulis étant apte à substantiellement connecter ou déconnecter les roues d'un même train à une barre anti-roulis, suivant que le dispositif est dans un état activé ou dans un état désactivé. Le procédé selon l'invention comprend : a) une étape d'indentification d'une situation de conduite, en fonction de la détection d'une activité ou d'une non-activité du conducteur, et à partir de situations de conduite prédéterminées, auxquelles sont associées des consignes de commande de dispositif anti-roulis prédéterminées, et b) une étape de commande de chaque dispositif anti-roulis, conformément à la consigne de commande associée à la situation de conduite identifiée. Il est ainsi possible de contrôler à la fois la maniabilité du véhicule, suivant les différentes situations de conduite envisagées, en connectant ou en déconnectant la barre anti-roulis, et la consommation d'énergie du dispositif anti-roulis, en désactivant le dispositif anti-roulis, le plaçant ainsi dans son étant de moindre consommation d'énergie. Suivant la nature du dispositif anti-roulis, le dispositif à l'état activé peut soit commander la connexion soit commander la déconnexion de la barre anti-roulis. Inversement, le dispositif à l'état désactivé peut soit commander la déconnexion, soit commander la connexion de la barre anti-roulis. Une activité du conducteur peut être détectée si le véhicule est 25 en marche avant ou en marche arrière et si l'une des conditions suivantes est vérifiée : - la position de la pédale d'accélération est supérieure ou égale à une valeur seuil, - l'angle du volant est supérieur ou égal à une valeur seuil, 30 - la vitesse du volant est supérieure ou égale à une valeur seuil. Une non-activité du conducteur peut être détectée si le véhicule n'est pas en marche avant ou en marche arrière, ou si toutes les conditions suivantes sont vérifiées : - la position de la pédale d'accélération est inférieure à une 5 valeur seuil, - l'angle du volant est inférieur à une valeur seuil, - la vitesse du volant est inférieure à une valeur seuil. Les situations de conduite prédéterminées peuvent comprendre un mode dit mode parking permanent, identifié si la vitesse du véhicule 10 est inférieure à une vitesse seuil et qu'une non-activité du conducteur est détectée depuis une durée supérieure à une valeur seuil. La consigne de commande associée au mode parking permanent est avantageusement la mise du dispositif anti-roulis à l'état désactivé. Les situations de conduite prédéterminées peuvent comprendre 15 un mode dit mode parking transitoire, identifié si la vitesse du véhicule est inférieure à une vitesse seuil et qu'une non-activité du conducteur est détectée depuis une durée inférieure à une valeur seuil. La consigne de commande associée au mode parking transitoire est avantageusement la commande du dispositif anti-roulis de manière 20 à déconnecter la barre anti-roulis. Les situations de conduite prédéterminées peuvent comprendre un mode dit mode conduite très faible vitesse, identifié si la vitesse du véhicule est inférieure à une vitesse seuil, de préférence une vitesse très faible sensiblement inférieure à 20 km/h, et qu'une activité du 25 conducteur est détectée. La consigne de commande associée au mode conduite très faible vitesse est avantageusement la commande du dispositif anti-roulis de manière à déconnecter la barre anti-roulis. A des vitesses plus élevées, des commandes telles que décrites 30 dans le document FR 2924381 pourraient être appliquées. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un véhicule équipé d'un système anti-roulis permettant de mettre en oeuvre le procédé selon l'invention, et - la figure 2 est un organigramme illustrant différentes étapes d'un procédé selon l'invention. Tel qu'illustré à la figure 1, un véhicule 1 comprend un châssis 2, deux roues avant directrices 3,4, et deux roues arrière 5,6. Les roues 3,4,5,6 sont reliées au châssis 2 par un mécanisme de suspension, non représenté. Le véhicule 1 se complète par un système de direction 7 comprenant une crémaillère 8 disposée entre les roues avant 3,4, un actionneur de crémaillère 9 apte à orienter les roues avant 3,4 par l'intermédiaire de la crémaillère 8, en fonction d'ordres reçus de façon mécanique ou électrique, en provenance d'un volant de direction 10 disposé à une extrémité d'une colonne de direction 11 reliée à l'actionneur de crémaillère 9 en son autre extrémité. Le véhicule 1 est équipé de deux dispositifs anti-roulis 29,30, comprenant chacun une barre anti-roulis 12,13 reliant respectivement les roues avant 3,4 et les roues arrière 5,6. Les dispositifs anti-roulis 29,30 comprennent chacun un actionneur 14,15, respectivement associé aux barres anti-roulis avant 12 et arrière 13. Les actionneurs 14,15 sont capables d'agir sur les barres anti-roulis 12,13 pour former des barres anti-roulis serai-actives, à réception d'ordre de commande provenant d'une unité de commande électronique 16 embarquée à bord du véhicule 1. Les actionneurs 14,15 sont capables, par exemple, de modifier la raideur des barres anti-roulis 12,13 en fonction de la consigne reçue de l'unité de commande électronique 16. Chaque dispositif anti-roulis 29,30 peut ainsi permettre d'appliquer deux états de roulis à la caisse du véhicule 1. On peut ainsi utiliser des barres anti-roulis 12,13 serai-actives pour appliquer une consigne à deux états sur la barre anti-roulis, par exemple une consigne de type barre connectée/barre déconnectée. On peut utiliser tout type de système électrique pour piloter l'actionneur du dispositif, par exemple une électrovanne monostable normalement ouverte, normalement fermée, ou tout autre dispositif électromagnétique ou magnéto-rhéologique. L'invention peut également s'appliquer à tout autre dispositif anti-roulis équipant un véhicule automobile. Le système de commande comprend un capteur 17 de la vitesse de rotation des roues 3,4,5,6, par exemple de la vitesse de rotation des roues avant 3,4, permettant par l'intermédiaire d'un module de détermination 18, de déterminer la vitesse longitudinale V du véhicule 1, ainsi qu'un capteur 19 de mesure de la position angulaire a du volant 10. En outre, l'unité de commande électronique 16 est munie d'un module de calcul 21 de la vitesse angulaire da/dt de rotation du volant 10. L'unité de commande électronique 16 peut être réalisée sous la forme d'un microprocesseur équipé d'une mémoire vive, d'une mémoire morte, d'une unité centrale, et d'interfaces d'entrée/sortie permettant de recevoir des informations des capteurs ou estimateurs, et d'envoyer des instructions, notamment aux actionneurs, notamment aux actionneurs 14,15 des barres anti-roulis 12,13. Le système de commande est équipé en outre d'un capteur de position 22 de la pédale de freinage, d'un capteur de position 23 de la pédale d'accélération, d'un capteur de position 24 de la pédale d'embrayage et d'un capteur 25 fournissant le rapport de démultiplication engagé de la boîte de vitesses. L'unité de commande électronique 16 comprend également un module de mémorisation 26, un module de comparaison 27 capable de comparer la valeur de certains paramètres de fonctionnement du véhicule à des valeurs prédéterminées, ainsi qu'un module de gestion du temps 28 capable notamment de déterminer le début et la fin d'intervalles de temps, par exemple durant lesquels sont mémorisées les valeurs prises par différents paramètres de fonctionnement du véhicule. Un exemple de procédé selon l'invention est illustré à la figure 2. Le procédé comprend un bloc B1 de vérification et de traitement de signaux d'entrée, un bloc B2 d'estimation de paramètres supplémentaires, utiles à la stratégie de commande, un bloc B3 de détection de situations de conduite, et un bloc B4 de génération d'une consigne de commande. Dans le bloc B1, on utilise les mesures ou les signaux suivants : - la vitesse du véhicule, qui peut par exemple être déterminée en faisant la moyenne des roues d'un essieu, - l'angle du volant, qui peut par exemple être mesuré par un capteur du type capteur d'angle sur la direction du véhicule, - l'accélération du véhicule ; elle peut être mesurée à l'aide d'un capteur de position sur la pédale d'accélération du véhicule, - le mode de marche du véhicule ; il peut être indiqué grâce à des capteurs de marche arrière, point neutre et embrayage. Afin d'anticiper la situation de conduite et la volonté du conducteur, les paramètres d'entrée sont traités dans le bloc B2 pour : - calculer la vitesse du véhicule, - identifier le mode de marche du véhicule : marche avant, 30 marche arrière, ou position neutre, - anticiper la volonté de rouler du conducteur par le calcul de l'enfoncement de la pédale d'accélération, - anticiper la volonté de manoeuvre du conducteur grâce à son action plus ou moins rapide sur le volant. Outre l'utilisation de l'angle du volant, la vitesse du volant est calculée car elle permet d'anticiper le type de manoeuvre envisagée par le conducteur. La détection de la situation de conduite est ensuite effectuée dans le bloc B3. Trois situations de conduite sont ainsi possibles : a) un mode parking permanent : il est caractérisé par une vitesse du véhicule inférieure à une valeur seuil et le fait qu'il n'y ait pas d'activité du conducteur depuis une durée supérieure à une valeur seuil, b) un mode parking transitoire : il est détecté si la vitesse du véhicule est inférieure à une valeur seuil et s'il n'y a pas d'activité du conducteur depuis une durée inférieure à une valeur seuil, et c) un mode de conduite, lorsque la vitesse du véhicule est inférieure à une valeur seuil et qu'une activité du conducteur est détectée. L'activité du conducteur peut être détectée si un rapport de marche avant ou arrière est engagé, et si : - la position de la pédale d'accélération est supérieure à une position seuil, ou - l'angle du volant est supérieur à une valeur seuil, ou - la vitesse du volant est supérieure à une valeur seuil. A contrario, une non-activité du conducteur peut être détectée si 25 le véhicule est au point neutre, ou si : - la position de la pédale d'accélération est inférieure à une position seuil, et - l'angle du volant est inférieur à une valeur seuil, et - la vitesse du volant est inférieure à une valeur seuil. Alternativement, dans le but d'augmenter la fiabilité de la détection, d'autres paramètres peuvent être utilisés, tels que les positions des pédales de frein et/ou d'embrayage. La synthèse des situations de conduite et la commande du 5 dispositif anti-roulis sont réalisées dans le bloc B4. Si le véhicule est en mode parking permanent, par exemple à l'arrêt, le dispositif anti-roulis doit être dans son état de moindre consommation énergie, c'est-à-dire à l'état désactivé. Ainsi, lors d'un arrêt au feu ou dans des situations d'embouteillages, le dispositif n'est 10 pas sollicité et se met en veille pour ne pas consommer d'énergie. Si le véhicule est en mode parking transitoire, une fin de manoeuvre ou de roulement a été détectée, mais doit être confirmée. On veille alors à ce que le système de direction consomme le moins possible. Le dispositif anti-roulis est donc commandé de manière à 15 déconnecter la barre anti-roulis. Enfin, si le véhicule est en mode conduite, par exemple lors du roulement ou d'une manoeuvre, on souhaite obtenir une bonne maniabilité/manoeuvrabilité du véhicule. On commande alors le dispositif anti-roulis de manière à déconnecter la barre anti-roulis. On 20 minimise ainsi les efforts dans le système de direction, qui est lourdement sollicité lors de ce type de manoeuvre, tout en améliorant la manoeuvrabilité du véhicule du fait de la déconnexion de la barre antiroulis. Le procédé selon l'invention permet ainsi d'optimiser la 25 consommation d'énergie du véhicule toute en garantissant la sécurité et sans diminuer les performances du dispositif anti-roulis. Il permet de minimiser les sollicitations sur le système de direction et d'améliorer la maniabilité et la manoeuvrabilité du véhicule lors de manoeuvres à l'arrêt ou à très basse vitesse. REVENDICATIONS1. Procédé de commande d'au moins un dispositif anti-roulis (29,30) pour véhicule automobile (1) conduit par un conducteur, le véhicule (1) étant muni d'un train de roues avant et d'un train de roues arrière, chaque dispositif anti-roulis (29,30) étant apte à substantiellement connecter ou déconnecter les roues d'un même train à une barre anti-roulis (12,13), suivant que le dispositif (29,30) est dans un état activé ou dans un état désactivé, caractérisé en ce que le procédé comprend : a) une étape d'identification d'une situation de conduite, en fonction de la détection d'une activité ou d'une non-activité du conducteur, et à partir de situations de conduite prédéterminées, auxquelles sont associées des consignes de commande de dispositif anti-roulis prédéterminées, et b) une étape de commande de chaque dispositif anti-roulis (29,30), conformément à la consigne de commande associée à la situation de conduite identifiée. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une activité du conducteur est détectée si le véhicule (1) est en marche avant ou en marche arrière et si l'une des conditions suivantes est vérifiée : - la position de la pédale d'accélération est supérieure ou égale à une valeur seuil, - l'angle du volant (10) est supérieur ou égal à une valeur seuil, - la vitesse du volant (10) est supérieure ou égale à une valeur seuil. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que une non-activité du conducteur est détectée si le véhicule (1) n'est pas en marche avant ou en marche arrière, ou si toutes les conditions suivantes sont vérifiées : - la position de la pédale d'accélération est inférieure à une valeur seuil, - l'angle du volant (10) est inférieur à une valeur seuil, - la vitesse du volant (10) est inférieure à une valeur seuil. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les situations de conduite prédéterminées comprennent un mode dit mode parking permanent, identifié si la vitesse du véhicule (1) est inférieure à une vitesse seuil et qu'une non-activité du conducteur est détectée depuis une durée supérieure à une valeur seuil. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la consigne de commande associée au mode parking permanent est la mise du dispositif anti-roulis (29,30) à l'état désactivé. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les situations de conduite prédéterminées comprennent un mode dit mode parking transitoire, identifié si la vitesse du véhicule est inférieure à une vitesse seuil et qu'une non-activité du conducteur est détectée depuis une durée inférieure à une valeur seuil. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la consigne de commande associée au mode parking transitoire est la commande du dispositif anti-roulis de manière à déconnecter la barre anti-roulis. 8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les situations de conduite prédéterminées comprennent un mode dit mode conduite très faible vitesse, identifié si la vitesse du véhicule (1) est inférieure à une vitesse seuil et qu'une activité du conducteur est détectée. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la consigne de commande associée au mode conduite très faible vitesse est la commande du dispositif anti-roulis (29,30) de manière à déconnecter la barre anti-roulis (12,13).