Brevet FR3154973A1 — publié le 20250509

L’invention concerne un dispositif d’assistance à la manœuvre de sortie d’un stationnement parallèle pour un véhicule (A) comprenant un train avant (F) directeur présentant un angle de braquage avant (δ f ) et un train arrière (R) directeur présentant un angle de braquage arrière (δ r ) défini par une loi de commande déterminant l’angle de braquage arrière (δ r ) au moins en fonction de l’angle de braquage avant (δ f ), où le dispositif comprend encore un limiteur apte à saturer l’angle de braquage arrière (δ r ) issu de la loi de commande par un seuil inférieur Si et un seuil supérieur Ss, avant son application au train arrière (R). Figure d’abrégé : Figure 1 Assistance à la manœuvre L’invention concerne un véhicule à quatre roues directrices ou plus précisément à deux trains directeurs. L’invention se propose de mettre à profit la présence d’un train arrière directeur pour offrir au conducteur une assistance à la manœuvre permettant de quitter plus rapidement un stationnement parallèle. La plupart des véhicules automobiles actuels sont à deux roues directrices ou plus précisément à un train directeur, généralement le train avant. L’angle de braquage avant de ce train avant est piloté par l’angle de volant défini par le conducteur via le volant. Afin d’étendre les performances cinématiques, certains véhicules automobiles comprennent quatre roues directrices ou plus précisément encore un deuxième train directeur, à l’arrière. Un tel train directeur arrière n’est pas piloté directement par le conducteur, mais est piloté de manière connue, généralement, en fonction notamment de l’angle de braquage avant. Ainsi, dans le cas d’une application d’assistance à la manœuvre pour quitter un stationnement parallèle, où le véhicule est initialement garé le long d’un trottoir, un tel train arrière directeur peut être mis à profit, pour augmenter la vitesse de rotation du véhicule et accélérer ainsi la manœuvre de sortie. L’angle de braquage arrière est préférentiellement déterminé de façon à obtenir un comportement antagoniste par rapport au train avant. Afin d’augmenter la vitesse de sortie du stationnement, l’angle de braquage arrière est maximisé. Ceci peut conduire à une collision préjudiciable avec le trottoir. Aussi, il est recherché une approche garantissant l’absence de collision avec le trottoir. L’invention a pour objet un dispositif d’assistance à la manœuvre de sortie d’un stationnement parallèle pour un véhicule comprenant un train avant directeur présentant un angle de braquage avant et un train arrière directeur présentant un angle de braquage arrière défini par une loi de commande déterminant l’angle de braquage arrière au moins en fonction de l’angle de braquage avant, où le dispositif comprend encore un limiteur apte à saturer l’angle de braquage arrière issu de la loi de commande par un seuil inférieur Si et un seuil supérieur Ss, avant son application au train arrière. Des caractéristiques ou des modes de réalisation particuliers, utilisables seuls ou en combinaison, sont : - le seuil supérieur Ss est égal à la valeur absolue de l’angle de lacet relativement au trottoir et le seuil inférieur Si est égal à l’opposé du seuil supérieur Ss, - la loi de commande détermine encore l’angle de braquage arrière en fonction d’éventuels paramètres cinématiques du véhicule choisis parmi : la vitesse de lacet, l’angle de lacet, la vitesse du train avant, la vitesse du train arrière, et d’éventuels paramètres dimensionnels du véhicule choisis parmi : l’empattement, - la loi de commande détermine l’angle de braquage arrière selon la formule : δ r = - k * δ f , où δ r est l’angle de braquage arrière, δ f est l’angle de braquage avant et k est un gain, - le gain k est égal à 0,006, - l’angle de lacet est calculé par intégration de la vitesse de lacet, avec un angle de lacet initial, au début de la manœuvre, égal à 0, - la vitesse de lacet est calculée selon la formule où δ f est l’angle de braquage avant, δ r est l’angle de braquage arrière, V R est la vitesse du train arrière et L est l’empattement du véhicule, - l’assistance à la manœuvre est inhibée si la vitesse du train arrière est inférieure à une vitesse minimale ou est supérieure à une vitesse maximale, - l’inhibition est obtenue par un gain k nul. Selon un deuxième aspect de l’invention, un procédé d’assistance à la manœuvre de sortie d’un stationnement parallèle pour un véhicule comprenant un train avant directeur présentant un angle de braquage avant et un train arrière directeur présentant un angle de braquage arrière défini par une loi de commande déterminant l’angle de braquage arrière au moins en fonction de l’angle de braquage avant, où le procédé comprend une étape de saturation de l’angle de braquage arrière issu de la loi de commande par un seuil inférieur Si et un seuil supérieur Ss, avant son application au train arrière. L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, faite uniquement à titre d’exemple, et en référence aux figures en annexe dans lesquelles : FIG. 1 montre, un modèle cinématique du véhicule, FIG. 2 montre, un diagramme bloc du dispositif d’assistance, FIG. 3 montre, un diagramme vitesse en fonction du temps, FIG. 4 montre, un diagramme angle de braquage avant en fonction du temps, FIG. 5 montre, un diagramme angle de braquage arrière en fonction du temps, FIG. 6 montre, un diagramme angle de lacet en fonction du temps. En référence à la FIG. 2 , l’invention concerne un dispositif d’assistance à la manœuvre de sortie d’un stationnement parallèle. Tel qu’illustré à la FIG. 1 , un stationnement parallèle est un stationnement où le véhicule A est garé le long d’un trottoir P. Le véhicule A comprend un train avant F directeur. Il présente un angle de braquage avant δ f . Le train arrière R du véhicule A est aussi directeur. Il présente un angle de braquage arrière δ r . L’angle de braquage avant δ f du train avant F est piloté par l’angle de volant défini par le conducteur via le volant. Le train arrière R n’est pas piloté directement par le conducteur. Au contraire il est piloté par un actionneur. Cet actionneur reçoit une consigne d’angle de braquage arrière δ r . Cet angle de braquage arrière δ r est défini par une loi de commande 4. La loi de commande 4 détermine l’angle de braquage arrière δ r selon une fonction pouvant prendre de très nombreuses formes. En général la loi de commande détermine l’angle de braquage arrière δ r au moins en fonction de l’angle de braquage avant δ f . Ainsi, la commande volant du conducteur conditionne directement l’angle de braquage avant δ f et indirectement l’angle de braquage arrière δ r . Selon une caractéristique, le dispositif d’assistance comprend encore un limiteur 5. Ce limiteur 5 sature l’angle de braquage arrière δ r , précédemment calculé par la loi de commande 4 par un seuil inférieur Si et un seuil supérieur Ss, avant son application 6 au train arrière R, ou plus précisément à l’actionneur qui pilote le braquage du train arrière R. Autrement dit l’angle de braquage arrière δ r , déterminé par la loi de commande 4 est remplacé par un angle de braquage arrière limité δ r l . C’est cet angle de braquage arrière limité δ rl qui est transmis comme consigne à l’actionneur qui pilote le braquage du train arrière R. Formulée mathématiquement, cette saturation ou limitation réalise les opérations suivantes : si δ r rl = Si, si δ r > Ss, alors δ rl = Ss et si Si r rl = δ r . Selon une autre caractéristique, le seuil supérieur Ss est pris égal à la valeur absolue | ϑ | de l’angle de lacet ϑ. L’angle de lacet ϑ est l’angle entre l’axe longitudinal du véhicule A et le trottoir P. Par définition du problème traité, l’angle de lacet ϑ initial, à t = 0, lorsque l’assistance est démarrée, est nul, l’axe longitudinal étant parallèle au trottoir P à ce moment-là. Corrélativement, le seuil inférieur Si est pris égal à l’opposé du seuil supérieur Ss. Il peut encore être dit que le seuil inférieur Si est égal à l’opposé de la valeur absolue -| ϑ | de l’angle de lacet ϑ. L’angle de lacet ϑ est en permanence égal à l’angle entre le véhicule A et le trottoir P, du fait que l’angle de lacet initial, à t=0, est nul. Selon une autre caractéristique, la loi de commande 4 détermine l’angle de braquage arrière δ r en fonction d’éventuels paramètres cinématiques du véhicule choisis parmi : la vitesse de lacet , l’angle de lacet ϑ, la vitesse du train avant V F , la vitesse du train arrière V R , et d’éventuels paramètres dimensionnels du véhicule choisis parmi : l’empattement L. Selon une forme connue, simple, la loi de commande 5 détermine l’angle de braquage arrière δ r selon la formule : δ r = - k * δ f . Dans cette formule δ r est l’angle de braquage arrière, δ f est l’angle de braquage avant et k est un gain. Afin d’adapter la loi de commande au besoin particulier, le gain k peut être calculé par toute loi ou formule adaptée. Un gain k positif produit un braquage antagoniste. Dans ce cas, le train arrière est braqué en sens contraire du braquage du train avant. La directibilité du train arrière est alors mise à profit pour produire un braquage maximal, augmentant la vitesse de sortie de stationnement. Un gain k négatif produit un braquage parallèle. Dans ce cas, le train arrière est braqué dans le même sens que le train avant. Ceci ne produit pas un braquage maximal mais peut s’avérer utile dans certains cas. La loi de commande proposée par la présente invention est applicable à tout gain k, positif ou négatif. Un gain k nul ne produit aucun braquage. Dans ce cas le train arrière reste centré est n’est pas influencé par le braquage avant. Ceci reproduit une situation sans braquage arrière ou sans assistance au braquage arrière. Selon une autre caractéristique, le gain k est choisi constant . Des essais satisfaisants ont été réalisés avec un tel gain constant, égal à 0,006. Selon une autre caractéristique, l’angle de lacet ϑ, qui sert à calculer les seuils Si et Ss, est calculé par intégration de la vitesse de lacet . Pour le calcul de cette intégration, il est nécessaire de connaître les conditions initiales. L’angle de lacet initial, au début de la manœuvre, au temps t = 0, est pris nul. Selon une autre caractéristique, la vitesse de lacet est calculée selon la formule suivante : Dans cette formule, δ f est l’angle de braquage avant, δ r est l’angle de braquage arrière, V R est la vitesse du train arrière et L est l’empattement du véhicule, soit la distance entre le train avant F et le train arrière R. Il convient de noter ici que la vitesse V R du train arrière peut être mesurée directement. Alternativement, la vitesse du véhicule, telle que mesurée par le tachymètre peut être utilisée comme une approximation de la vitesse V R du train arrière. La lecture obtenue brute du tachymètre doit être améliorée car elle est très erratique particulièrement à basse vitesse. La formule précédente peut se déduire du modèle cinématique du véhicule A, tel qu’illustrée à la FIG. 1 . Une hypothèse de ce modèle cinématique est que la vitesse du véhicule ou la vitesse V F , V R d’un de ses trains est suffisamment faible pour que les équations de la dynamique du véhicule ne soient pas représentatives. Aussi, un modèle uniquement cinématique est valide. Selon une autre caractéristique, l’assistance à la manœuvre est inhibée si la vitesse du train arrière V R est trop faible ou trop élevée, soit si la vitesse du train arrière V R est inférieure à une vitesse minimale Vmin ou est supérieure à une vitesse maximale Vmax. A titre indicatif la vitesse minimale Vmin est prise égale à 0 km/h et la vitesse maximale Vmax est prise égale à 20 km/h. Pour réaliser l’inhibition, un gain k nul est employé. Si le gain k est nul, l’angle de braquage arrière δ r est nul quel que soit l’angle de braquage avant δ f . Ceci revient à simuler un véhicule dont le train arrière R n’est pas directeur. Les courbes des figures 3-6 illustrent une assistance à la manœuvre de sortie d’un stationnement parallèle. Les quatre courbes sont en fonction du temps. La FIG. 3 montre, en fonction du temps, la vitesse du train arrière V R . Deux courbes sont montrées comparativement. La courbe V RO montre l’évolution de la vitesse du train arrière sans l’invention, soit avec un train arrière non directif. La courbe V R montre l’évolution de la vitesse du train arrière avec l’invention, soit en pilotant l’angle de braquage arrière selon l’invention. La FIG. 4 montre, en fonction du temps, l’angle de braquage avant δ f . Ce dernier reproduit la consigne volant donnée par le conducteur au moyen du volant. La FIG. 5 montre, en fonction du temps, l’angle de braquage arrière δ r . Trois courbes sont montrées comparativement. La courbe δ ro montre l’évolution de l’angle de braquage arrière sans l’invention, soit avec un train arrière non directif. La courbe δ r montre l’évolution de l’angle de braquage arrière tel que déterminé par la loi de commande 4. Enfin, la courbe δ rl montre l’évolution de l’angle de braquage arrière après limitation par le limiteur 5. La FIG. 6 montre, en fonction du temps, l’angle de lacet ϑ. Autrement dit, la valeur du seuil de limitation de l’angle de braquage arrière δ r . L’invention concerne encore un procédé d’assistance à la manœuvre de sortie d’un stationnement parallèle pour un véhicule A comprenant un train avant F directeur présentant un angle de braquage avant δ f et un train arrière R directeur présentant un angle de braquage arrière δ r défini par une loi de commande 4 déterminant l’angle de braquage arrière δ r au moins en fonction de l’angle de braquage avant δ f . Selon une caractéristique ce procédé comprend une étape de saturation 5 de l’angle de braquage arrière δ r issu de la loi de commande 4 par un seuil inférieur Si et un seuil supérieur Ss, avant son application 6 au train arrière R. Ce procédé est plus particulièrement illustré par le bloc diagramme de la FIG. 2 . Ce procédé comprend une première étape 1 dans laquelle sont rassemblées toutes les données nécessaires. Ici, ces données sont l’angle de braquage avant δ f et la vitesse du train arrière V R . Au cours d’une deuxième étape 2, la vitesse du train arrière V R est comparée avec les vitesses Vmin et Vmax, pour, dans le cas où VR serait hors de l’intervalle Vmin, Vmax, inhiber l’assistance en annulant le gain k. Au cours d’une troisième étape 3, le modèle cinématique est réactualisé. Il est calculé ρ F , la distance du train avant F au centre instantané de rotation CIR, ρ R , la distance du train avant R au centre instantané de rotation CIR, par les formules : et Il est ensuite recalculé la vitesse de lacet , par la formule : Cette vitesse de lacet est ensuite intégrée pour obtenir l’angle de lacet ϑ. En parallèle, au cours d’une étape 4, la loi de commande est mise en œuvre pour calculer l’angle de braquage arrière δ r selon la formule : Ensuite, au cours d’une cinquième étape 5, l’angle de braquage arrière δ r est limité pour obtenir l’ange de braquage arrière limité δ r l . Cette limitation est effectuée en comparant avec les seuils Si, Ss, respectivement égaux à l’opposé de la valeur absolue de l’angle de lacet - | ϑ | et à la valeur absolue de l’angle de lacet | ϑ |. Cet angle de lacet vient d’être déterminé à l’étape 3. L’angle de braquage arrière limité δ r l ainsi calculé est ensuite appliqué au train arrière R au cours de la sixième et dernière étape 6. L’invention a été illustrée et décrite en détail dans les dessins et la description précédente. Celle-ci doit être considérée comme illustrative et donnée à titre d’exemple et non comme limitant l’invention à cette seule description. De nombreuses variantes de réalisation sont possibles. Dispositif d’assistance à la manœuvre de sortie d’un stationnement parallèle pour un véhicule (A) comprenant un train avant (F) directeur présentant un angle de braquage avant (δ f ) et un train arrière (R) directeur présentant un angle de braquage arrière (δ r ) défini par une loi de commande (4) déterminant l’angle de braquage arrière (δ r ) au moins en fonction de l’angle de braquage avant (δ f ), caractérisé en ce qu ’il comprend encore un limiteur (5) apte à saturer l’angle de braquage arrière (δ r ) issu de la loi de commande (4) par un seuil inférieur Si et un seuil supérieur Ss, avant son application (6) au train arrière (R). Dispositif selon la revendication précédente, où le seuil supérieur Ss est égal à la valeur absolue de l’angle de lacet (ϑ) relativement à un trottoir (P) et le seuil inférieur Si est égal à l’opposé du seuil supérieur Ss. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes où la loi de commande (4) détermine encore l’angle de braquage arrière (δ r ) en fonction de paramètres cinématiques du véhicule choisis parmi : la vitesse de lacet ( ), l’angle de lacet (ϑ), la vitesse du train avant (V F ), la vitesse du train arrière (V R ), et de paramètre(s) dimensionnel(s) du véhicule incluant l’empattement (L). Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, où la loi de commande détermine l’angle de braquage arrière (δ r ) selon la formule : δ r = - k * δ f , où δ r est l’angle de braquage arrière, δ f est l’angle de braquage avant et k est un gain. Dispositif selon la revendication précédente, où le gain k est égal à 0,006. Dispositif selon la revendication 2 ou selon l’une quelconque des revendications 3 à 5 dans la mesure où elle dépend de la revendication 2, où l’angle de lacet (ϑ) est calculé par intégration de la vitesse de lacet ( ), avec un angle de lacet initial, au début de la manœuvre, égal à 0. Dispositif selon la revendication précédente, où la vitesse de lacet ( ) est calculée selon la formule où δ f est l’angle de braquage avant, δ r est l’angle de braquage arrière, V R est la vitesse du train arrière et L est l’empattement du véhicule. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, où l’assistance à la manœuvre est inhibée si la vitesse du train arrière (V R ) est inférieure à une vitesse minimale (Vmin) ou est supérieure à une vitesse maximale (Vmax). Dispositif selon la revendication précédente où l’inhibition est obtenue par un gain k nul. Procédé d’assistance à la manœuvre de sortie d’un stationnement parallèle pour un véhicule (A) comprenant un train avant (F) directeur présentant un angle de braquage avant (δ f ) et un train arrière (R) directeur présentant un angle de braquage arrière (δ r ) défini par une loi de commande (4) déterminant l’angle de braquage arrière (δ r ) au moins en fonction de l’angle de braquage avant (δ f ), caractérisé en ce qu’il comprend une étape de saturation (5) de l’angle de braquage arrière (δ r ) issu de la loi de commande (4) par un seuil inférieur Si et un seuil supérieur Ss, avant son application (6) au train arrière (R).