Brevet FR3013664A1 — publié le 20150529

Système de contrôle de motricité pour véhicule automobile et procédé de contrôle correspondant L'invention concerne de manière générale le contrôle du comportement d'un véhicule automobile et se rapporte plus particulièrement au contrôle de la motricité d'un véhicule automobile. Le contrôle de la motricité d'un véhicule automobile est essentiel pour préserver la stabilité du véhicule et améliorer la sécurité. L'efficacité d'un système de contrôle de motricité pour véhicule automobile implique de limiter les emballements d'au moins l'une des roues du véhicule pour préserver sa stabilité et de réduire et limiter les à-coups qui peuvent être perçus par le conducteur pour conserver un confort de conduite du véhicule et améliorer la sécurité. Les systèmes de contrôle de motricité conventionnels mettent en oeuvre une mesure du glissement d'au moins l'une des roues du véhicule par rapport au sol, des calculs aptes à émettre un signal de correction d'un couple à transmettre sur au moins l'une des roues du véhicule et des moyens pour corriger le couple à transmettre sur ladite roue en fonction dudit signal de correction. On pourra à cet égard se référer au document US 5,443,307 qui décrit un système de contrôle du glissement des roues motrices d'un véhicule automobile dans lequel le différentiel peut être bloqué par une action sur les freins. Par calcul de la différence entre la vitesse de rotation des roues motrices et de la vitesse de rotation du moteur, un correcteur de type proportionnel intégral dérivé (PID) combiné à un asservissement génère un signal de correction pour appliquer un moment de freinage sur l'une des roues motrices. Ces systèmes présentent l'inconvénient de parfois corriger de façon brutale une erreur de glissement alors que ce n'est pas nécessaire. Ces corrections occasionnent une détérioration du confort de conduite et de la sécurité. Une solution connue de l'état de la technique consiste à générer un signal de correction en rampe, dont le but est de transmettre progressivement à la roue le couple corrigé. L'élaboration d'un signal de correction de couple ayant une forme de rampe est avantageuse dans la mesure où elle évite les à-coups et diminue la vitesse de réemballement de la roue. Il a toutefois été constaté que l'utilisation d'un signal de correction en rampe induit un retard et/ou un manque de réactivité dans le contrôle de motricité. Au vu de ce qui précède, le but de l'invention est d'améliorer encore la réponse du système de contrôle de motricité en prenant en compte l'adhérence de la roue par rapport au sol. L'invention a donc pour objet, selon un premier aspect, un système de contrôle de motricité pour véhicule automobile comprenant : - des moyens pour déterminer le glissement d'au moins l'une des roues du véhicule par rapport au sol, - des moyens de calcul aptes à émettre un signal en rampe de correction d'un couple à transmettre sur au moins l'une des roues du véhicules et, - des moyens pour corriger le couple à transmettre sur ladite roue en fonction dudit signal de correction. Selon une caractéristique générale de ce système de contrôle, les moyens pour déterminer le glissement comprennent un moyen de mesure pour mesurer le couple de référence transmis à la roue avant glissement de celle-ci, les moyens de calcul comprenant un moyen pour mémoriser le couple de référence et pour calculer le signal de correction à partir du couple de référence mémorisé. Ainsi, en calculant le signal de correction du couple transmettre à la roue du véhicule à partir du couple de référence transmis à la roue avant glissement, il est possible d'adapter la rampe et, plus particulièrement, la pente de la rampe du signal de correction du couple en fonction de l'adhérence de la roue par rapport au sol. Par exemple, le couple de référence est mesuré avant apparition ou augmentation du glissement. Dans un mode de réalisation, les moyens de calcul comprennent un module apte à calculer un signal d'activation d'optimisation en fonction du couple de référence et une cartographie délivrant une valeur de pente de rampe de correction du couple de freinage en fonction du glissement. Par exemple, le signal d'activation d'optimisation est calculé en fonction d'une marge de couple prédéterminée. L'invention a également pour objet, selon un autre aspect, un procédé de contrôle de motricité pour véhicule automobile, dans lequel on mesure le glissement d'au moins l'une des roues du véhicule, on émet un signal en rampe de correction d'un couple à transmettre sur au moins l'une des roues du véhicule et l'on corrige le couple à transmettre sur ladite roue en fonction dudit signal de correction. On mesure en outre le couple de référence transmis à la roue avant glissement de celle-ci, on mémorise le couple de référence et on calcule le signal de correction à partir du couple de référence mémorisé. Dans un mode de mise en oeuvre, on extrait d'une cartographie une valeur de pente du signal de correction du couple de freinage en fonction du glissement sous le contrôle du signal d'activation d'optimisation calculé en fonction du couple de référence. On peut prévoir que le signal d'optimisation est calculé sous le contrôle d'un signal d'activation du contrôle de motricité. 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 un schéma d'ensemble d'un dispositif de contrôle de motricité selon un mode de réalisation de l'invention, appliqué à une roue directrice, la figure 2 illustre les moyens de calcul de l'erreur de glissement dans le dispositif de la figure 1, la figure 3 illustre le calcul du couple de référence dans le dispositif de la figure 1, la figure 4 illustre l'élaboration du signal d'activation d'optimisation dans le dispositif de la figure 1, la figure 5 illustre le calcul du signal de correction du couple transmis à la roue dans le dispositif de la figure 1, et la figure 6 représente un exemple de procédé de contrôle de motricité au moyen du dispositif de contrôle de la figure 1. La figure 1 représente un exemple de dispositif de contrôle de motricité selon un mode de réalisation de l'invention. Plus précisément, dans le mode de réalisation envisagé, le dispositif de contrôle illustré à la figure 1 fait partie d'un dispositif d'anti-patinage, que l'homme du métier désigne par le terme d'ASR. Ce dispositif a pour but de corriger le couple commandé par le conducteur pour permettre au véhicule d'avoir une meilleure tenue de route. Il émet à cet égard un signal de correction, utilisé par des moyens mécaniques, non représentés, pour corriger le couple transmis. Dans cet exemple, le signal de correction est utilisé pour corriger le couple transmis à une roue motrice du véhicule, à partir de données concernant le glissement de cette roue. Comme la plupart des dispositifs de contrôle de motricité, les paramètres d'entrée comprennent la vitesse de rotation des roues VROT, la vitesse de référence du véhicule par rapport au sol VREF, un signal d'activation du contrôle de motricité FLAGASR et un couple TCMD commandé par le conducteur. L'unique paramètre de sortie est un signal de correction GASR1 du couple à transmettre à la roue. Comme on le voit sur la figure 1, le dispositif dépend de deux paramètres d'entrée supplémentaires qui sont le couple réel transmis à la roue TREEL et un couple de marge TMARGE. Le fonctionnement de cet exemple de contrôle de motricité se fait en quatre temps : - détermination de l'erreur de glissement de la roue, - obtention du couple de référence, - détermination du signal d'activation d'optimisation, et - calcul du signal corrigé. Le dispositif de contrôle comporte ainsi un premier module 2 de calcul destiné à calculer l'erreur de glissement EAsiude la roue, qui est la première variable intermédiaire nécessaire pour l'élaboration du signal de correction. L'erreur EASR1 est calculée à partir de la vitesse de rotation VROT de la roue et de la vitesse de référence VREF du véhicule. Le module de calcul 2 sera détaillé en référence à la figure 2. Le dispositif comporte également un deuxième module de calcul destiné au calcul du couple de référence TREF qui est une autre donnée intermédiaire nécessaire à l'obtention du signal de correction. Il dépend du signal d'activation du dispositif de contrôle de motricité FLAGASR et du couple réel transmis à la roue TREEL. Le deuxième module de calcul 10 sera détaillé en référence à la figure 3. Un troisième module de calcul 15 délivre le signal d'activation d'optimisation FLAGOPT qui est nécessaire également pour obtenir le signal de correction. Celui-ci dépend du couple de commande TCMD, qui correspond au couple commandé par le conducteur et d'un couple de marge TMARGE prédéterminé. Il dépend également du couple de référence TREF obtenu en sortie du module 10. Le troisième module de calcul 15 sera détaillé en référence à la figure 4. Le signal de correction du couple transmis à la roue GASR1 est finalement obtenu à partir de l'erreur de glissement de la roue EASR1, issue du module 2, et du signal d'activation d'optimisation FLAGoPT, issu du module 19. Ces données d'entrée sont fournies en entrée d'un quatrième module de calcul 23 qui sera détaillé en référence à la figure 5. On se référera tout d'abord à la figure 2 qui représente le premier module 2 pour calculer l'erreur de glissement EASRi de la roue. Ce premier module de calcul 2 comprend un comparateur 3, deux blocs d'entrée 4 et 5, reliés au comparateur 3 via des blocs respectifs 6 et 7. Le premier bloc d'entrée 4 est relié à un moyen de mesure de la vitesse de référence VREF du véhicule par rapport au sol. Le bloc 6 permet de manipuler la vitesse de référence selon une fonction de transfert, par exemple une fonction constante, affine, polynôme... selon le niveau de prestation désiré. Le second bloc d'entrée 5 est relié à un moyen de mesure de la vitesse VROT de rotation de la roue. Le bloc 7 met en oeuvre une fonction de transfert qui permet d'obtenir, à partir de la vitesse de rotation VROT de la roue, la vitesse tangentielle VT de la roue par rapport au sol, calculée au point de calcul de la vitesse de référence VREF- Le comparateur 3 permet de soustraire le signal de vitesse tangentielle VT au signal de vitesse de référence VREF, éventuellement manipulé de manière à obtenir le signal d'erreur de glissement EASR1 de la roue. L'erreur de glissement EASR1 est une première donnée nécessaire pour permettre la correction du glissement de la roue, qui est l'une des fonctions du dispositif de contrôle de motricité. En référence à la figure 3, le deuxième module de calcul 10 destiné au calcul du couple de référence TREF comprend deux blocs d'entrée 11 et 12 directement reliés à un bloc de transfert 13. Le premier bloc d'entrée 11 reçoit le signal FLAGASR d'activation du contrôle de motricité sur la roue. Le changement d'état du signal FLAGASR correspond au début ou à la fin du patinage de la roue. Le second bloc d'entrée 11 est relié à un moyen de mesure du couple réel TREEL transmis à la roue. Lors du changement d'état en mode actif du signal d'activation FLAGASR, la roue commence à patiner. A cet instant, le couple de référence TREF est défini comme étant égal au couple réel TREEL. Le reste du temps, le couple de référence est gardé en mémoire, grâce à un moyen non représenté appartenant aux moyens de calcul. Le couple de référence TREF est donc le signal de sortie du module de calcul 10. Comme visible sur la figure 4, le troisième module de calcul 15 destiné au calcul du signal d'activation d'optimisation FLAGopT comprend trois blocs d'entrée 16, 17 et 18 et un bloc de sortie 22. Le premier bloc d'entrée 16 modélise le couple de référence TREF obtenu en sortie du deuxième module 10. Le deuxième bloc d'entrée 17 correspond au couple de commande TcmD, qui est le couple moteur ou le couple de freinage destiné à être transmis à la roue, commandé par le conducteur. Le troisième bloc 18 représente le couple de marge TMARGE qui correspond à un paramètre prédéterminé selon le niveau de prestation désiré. Les trois blocs d'entrée 16, 17 et 18 sont reliés à un bloc de transfert 19, dont la sortie est un signal d'activation d'optimisation FLAGopT. Le signal FLAGopT détermine le mode de calcul du signal de correction du couple à transmettre. Dans le cas d'un signal d'activation d'optimisation actif, le signal de correction sera dit optimisé, c'est-à-dire qu'il commandera une variation du couple plus rapide, mais susceptible de générer d'importants à-coups. Dans le cas contraire, le signal délivrera un signal dit non optimisé, commandant une réponse de variation de couple plus lente afin d'éviter les à-coups. Le bloc 19 comprend un comparateur 20 placé de manière à calculer le couple de référence moins le couple de commande (TREF- TCMD). Un composant tout ou rien 21 compare alors la valeur obtenue en sortie du comparateur 20 avec la valeur du couple de marge TMARGE. Lorsque le couple en sortie du comparateur 20 est supérieur au couple de marge, le composant 21 délivre le signal « 0 ». Dans le cas contraire, il délivre le signal « 1 ». En conclusion, le bloc 19, recevant le couple de référence TREF, le couple de commande TCmD et le couple de marge TMARGE, délivre un signal d'activation d'optimisation FLAGopT, selon par la fonction de transfert suivante : - si TREF-TCmD>-TMARGE, alors FLAGopT=0, - si TREF-TCMD Le bloc de transfert 26 comprend un premier contrôleur 28 de correction de l'erreur de glissement. Ce contrôleur peut par exemple être un correcteur PID, ou un autre type de contrôleur, ou une cartographie... Le bloc de transfert 26 comprend un second contrôleur 29. Dans cet exemple, il s'agit d'une cartographie dans laquelle sont stockés des signaux de réponse en fonction de l'erreur de glissement et du signal d'activation d'optimisation FLAGopT. Dans cet exemple, un troisième contrôleur 30 délivre un signal de réponse à l'erreur de glissement EASR1. Un limiteur de rampe 31 est placé en aval des contrôleurs 28, 29 et 30. Celui-ci combine les trois signaux de manière à émettre un signal de sortie en rampe, dont la pente dépendra de l'erreur de glissement EASR1 et du signal d'activation d'optimisation FLAGopT. Pour deux situations avec des erreurs de glissement identiques et des signaux d'activation d'optimisation différents, une valeur nulle du signal d'activation d'optimisation FLAGopT provoquera une émission d'un signal en rampe de pente inférieure à celle avec un signal d'activation d'optimisation FLAGopT égal à 1. Dans cet exemple, on dispose enfin un composant 32 visant à borner la réponse. Le signal de correction dépend donc de deux paramètres. Il dépend en premier lieu de l'erreur de glissement EASR1. Le signal de correction est en second lieu dépendant du signal d'activation d'optimisation FLAGopT, qui est actif dès lors qu'il y a glissement plus une marge. Ainsi, au moyen de ce bloc de transfert 26, à erreurs de glissement EAsRi égales, le signal de réponse permet une faible variation de couple lorsque le signal d'activation d'optimisation FLAGopT est inactif et une forte variation de couple lorsque le signal d'activation d'optimisation FLAGopT est actif. A l'aide d'un dispositif de ce type, il est possible d'adapter la réponse en rampe à différents paramètres tels que l'adhérence, en vue de préserver la réactivité et le confort de conduite. Par exemple, en situation de forte adhérence, les à-coups sont plus fortement perceptibles par le conducteur et on attache moins d'importance à la réactivité du système de contrôle de motricité que dans une situation de faible adhérence. Dans cette situation de forte adhérence, le signal d'activation d'optimisation FLAGopT est inactif, et la variation de couple est faible. En situation de faible adhérence, les à-coups sont filtrés et le système de contrôle de motricité nécessite une réactivité plus importante. Le signal d'activation d'optimisation FLAGopT est donc actif, et la variation de couple sera plus forte. La variation de couple est donc adaptée à l'adhérence de la roue. La figure 6 présente un exemple de procédé de contrôle de motricité mettant en oeuvre le dispositif qui vient d'être décrit. Dans une première phase E01, on détermine les données d'entrée qui vont être traitées au cours des étapes suivantes. Cette première phase comporte les étapes consistant notamment à: déterminer le glissement d'une des roues du véhicule par rapport au sol, à partir de la mesure de la vitesse de référence VREF du véhicule par rapport au sol et de la mesure de la vitesse de rotation VROT de ladite roue, contrôler le signal d'activation FLAGASR du contrôle de motricité, contrôler le couple transmis à la roue TREEL, et contrôler le couple de commande TCMD. Dans une seconde phase E02, on effectue les calculs des données intermédiaires qui vont être traitées par la suite. Dans cet exemple, on détermine donc : le couple de référence TREF, qui est défini comme égal au couple transmis à la roue TREEL au moment d'un changement d'état à l'état actif du signal d'activation du contrôle de motricité, et le signal d'activation de l'optimisation FLAGoPT, défini à partir d'un couple de marge prédéterminé TMARGE, du couple de référence TREF et du couple de commande TCMD. Dans une troisième phase E03, on élabore à partir des données d'entrée et intermédiaires le signal de sortie. Celui-ci est un signal en rampe dont la pente est extraite d'une cartographie en fonction du glissement et sous le contrôle du signal d'activation d'optimisation FLAGopT. On pourra par exemple envisager de calculer une erreur de glissement que l'on souhaiterait asservir, au moyen d'un signal de sortie en rampe dont la pente dépend également du signal d'activation d'optimisation FLAGopT. Le signal de sortie émis est destiné à être un signal de correction du couple transmis à la roue. Dans une quatrième phase E04, on corrige le couple transmettre à la roue à partir du signal de correction mentionné précédemment. Des moyens de correction, par exemple une pression de freinage appliquée sur la roue, permettent de mettre en oeuvre la correction élaborée au cours du processus. Ainsi, grâce au processus qui vient d'être décrit, il est possible de corriger le couple commandé par le conducteur en fonction du glissement et de paramètres supplémentaires tels qu'un couple de référence pouvant désigner un couple maximal transmissible avant perte d'adhérence. De cette façon, le couple transmis à la roue offre une meilleure tenue de route et une réactivité supérieure aux procédés connus de l'état de la technique. REVENDICATIONS1. Système de contrôle de motricité pour véhicule automobile, comprenant : - des moyens pour déterminer le glissement d'au moins l'une des roues du véhicule par rapport au sol, - des moyens de calcul (26) aptes à émettre un signal en rampe de correction d'un couple à transmettre sur au moins l'une des roues du véhicule, et - des moyens pour corriger le couple à transmettre sur ladite roue en fonction dudit signal de correction, caractérisé en ce que les moyens pour déterminer le glissement comprennent un moyen de mesure pour mesurer le couple de référence transmis à la roue avant glissement de celle-ci, les moyens de calcul comprenant un moyen pour mémoriser le couple de référence et pour calculer le signal de correction à partir du couple de référence mémorisé. 2. Système de contrôle de motricité selon la revendication 1, caractérisé en ce que le couple de référence est mesuré avant apparition ou augmentation du glissement. 3. Système de contrôle de motricité selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens de calcul comprennent un module (15) apte à calculer un signal d'activation d'optimisation en fonction du couple de référence et une cartographie (29) délivrant une valeur de pente de rampe de correction du couple de freinage en fonction du glissement. 4. Système de contrôle de motricité selon la revendication 3, caractérisé en ce que le signal d'activation d'optimisation est calculé en fonction d'une marge de couple prédéterminée. 5. Procédé de contrôle de motricité pour véhicule automobile, dans lequel on mesure le glissement d'au moins l'une des roues du véhicule, on émet un signal en rampe de correction d'un couple à transmettre sur au moins l'une des roues du véhicule et l'on corrige le couple à transmettre sur ladite roue en fonction dudit signal decorrection, caractérisé en ce que l'on mesure le couple de référence transmis à la roue avant glissement de celle-ci, on mémorise le couple de référence et on calcule le signal de correction à partir du couple de référence mémorisé. 6. Procédé de contrôle selon la revendication 5, dans lequel on extrait d'une cartographie une valeur de pente du signal de correction du couple de freinage en fonction du glissement sous le contrôle du signal d'activation d'optimisation calculé en fonction du couple de référence. 7. Procédé de contrôle selon la revendication 6, dans lequel le signal d'optimisation est calculé sous le contrôle d'un signal d'activation du contrôle de motricité.