VEHICULE AUTOMOBILE

Domaine technique de l'invention

La présente invention concerne un dispositif d'identification de valeurs d'inertie de lacet et de tangage pour un véhicule automobile.

La présente invention concerne également un procédé d'identification des valeurs d'inertie de lacet et de tangage.

La présente invention concerne des dispositifs de contrôle et de correction de stabilité de véhicules automobiles.

La présente invention concerne en particulier un procédé d'identification de masse suspendue et de masse non suspendue apparente.

Etat de la technique

Les véhicules automobiles comportent de plus en plus des systèmes sophistiqués de contrôle en vue d'améliorer la sécurité des occupants dudit véhicule. Différents systèmes électroniques équipent ainsi des véhicules automobiles pour le contrôle de vitesse, du freinage, de trajectoire des voitures particulières ou des camions. Parmi les systèmes pour le contrôle de trajectoire et l'amélioration de la tenue de route, on connaît le système « ESP » pour « Electronic Stability Program » en anglais ou correcteur électronique de trajectoire, ou aussi « ESC » pour « Electronic Stability Control » en anglais. Il s'agit d'un système d'anti-dérapage fonctionnant en collaboration avec divers autres systèmes de gestion électronique tels que l'anti-patinage ou le contrôle de freinage (ASR, l'ABS) et avec lesquels il partage des moyens de mesures. Ledit système de contrôle de stabilité permet de détecter des pertes d'adhérence essentiellement en virage et de les contrecarrer en freinant une ou plusieurs roues pour améliorer la tenue de route.

L'ESP permet de corriger la trajectoire en agissant sur le système de freinage ainsi que sur le couple moteur. Lors d'un virage pris à trop grande vitesse ou lors d'un changement brutal de trajectoire pour éviter un obstacle par exemple, le véhicule peut perdre sa stabilité et échapper au contrôle de son conducteur. Le système de contrôle permet alors selon les conditions de roulage de façon automatique de :

-sous-virer : l'ESP rétablit le véhicule en donnant l'ordre de freiner la roue arrière intérieure au virage. En cas de fort sous virage, l'ESP freine aussi la roue avant intérieure;

-survirer : l'ESP rétablit le véhicule en donnant l'ordre de freiner la roue avant extérieure au virage pour éviter un tête-à-queue.

Au besoin, si le conducteur recherche encore à accélérer, l'ESP réduit le couple moteur délivré.

Les pertes de contrôle ou les dérapages sont décelés par des capteurs associés avec une simulation d'un modèle numérique du comportement dynamique du véhicule. Lesdits capteurs sont par exemple des capteurs de vitesses de rotation des roues, d'angle au volant, de vitesse de lacet et d'accélération transversale. Le modèle numérique est implanté dans un calculateur qui contrôle la trajectoire suivie par le véhicule. En cas d'une situation anormale, la trajectoire est corrigée par un freinage ciblé sur la roue concernée.

A partir des valeurs mesurées à l'aide des capteurs, le système de contrôle de stabilité permet la prédiction du comportement dynamique véhicule, laquelle est basée sur un modèle numérique utilisant de nombreux paramètres caractéristiques du véhicule. Le système ESP utilise ainsi une valeur de l'inertie de lacet pour estimer la vitesse lacet du véhicule. Ladite valeur d'inertie de lacet est donc un paramètre d'ordre un pour générer une référence de consigne afin gérer la stabilité du véhicule. Le moment d'inertie en lacet ou inertie de lacet d'un véhicule est déterminé selon un axe de rotation sensiblement vertical par rapport au plan du véhicule.

Un autre système d'assistance à la conduite connu sous le nom d'ADAS pour « Advanced Driver Assist Systems » nécessite également des valeurs d'inertie de lacet et de tangage.

Les données d'inerties sont donc très importantes dans le modèle numérique de simulation dynamique du véhicule. Malheureusement, elles sont difficiles à obtenir car elles sont fonction du centre de rotation de lacet, du centre de gravité du véhicule ainsi que des répartitions de masses dont les valeurs sont fortement dépendantes des configurations de chargement dudit véhicule. C'est ainsi que les valeurs d'inertie obtenues généralement sur un banc d'essais sont insuffisantes car elles concernent une configuration particulière du véhicule et ne prennent pas en compte le chargement en conduite du véhicule, ce qui est donc susceptible d'altérer sensiblement le fonctionnement du système de contrôle de stabilité ESP.

Selon l'état de l'art, le moment d'inertie en lacet est déterminé grâce à des mesures sur un véhicule non roulant, lesdites mesures nécessitant un banc de mesures spécifique, ou avec des hypothèses de calcul qui présentent des approximations importantes. Le véhicule est testé soit sur un banc d'essais avec un véhicule bridé, soit en phase de roulage en prenant en compte des plages de fonctionnement du véhicule peu dynamique (roue et caisse selon un même mouvement). On admet ainsi que le comportement dynamique du véhicule est estimé avec une valeur nominale des inerties ou avec des valeurs corrigées approximativement. Les données mesurées pour le véhicule sont peu pertinentes pour l'identification des inerties de lacet et de tangage. Une phase d'essais et de mise au point est alors nécessaire pour parvenir à une optimisation du fonctionnement du système de contrôle de stabilité ESP ou d'assistance à la conduite ADAS.

Toutefois, si l'on connaît de manière plus précise l'état des inerties du véhicule à tout moment, on peut faire mieux fonctionner lesdits systèmes de contrôle et/ou d'assistance et les rendre plus sûrs. Un gain important lors de la phase de mise au point desdits systèmes peut également être envisagé avec une estimation temps réel d'inertie lacet correcte.

La publication US5136513A divulgue ainsi une méthode d'estimation de l'inertie d'un véhicule et de son centre de gravité en mode quasi-statique. Ladite méthode permet une estimation de la masse en jeu à partir de la variation de course de suspension à l'avant et à l'arrière du véhicule, en tenant compte des raideurs des ressorts de suspensions à l'avant et à l'arrière. On obtient une estimation de l'inertie de tangage sans distinguer les masses suspendue et non suspendue, ni de l'évolution possible du centre de rotation de tangage ; ledit centre de rotation est identifié grâce à une mesure statique effectuée au préalable, ce qui peut entraîner des erreurs importantes. L'inertie en lacet n'est pas abordée.

La publication JP-A-2008-265545 divulgue une méthode d'estimation de l'inertie en lacet en prenant en compte des mesures instantanées d'accélération du véhicule, de vitesses de rotation de roues et des efforts longitudinaux et latéraux mesurés au niveau de roue sans tenir compte de l'effet dynamique de roue; lesdites mesures sont généralement bruitées et on leur associe généralement des seuils afin de pouvoir identifier des valeurs caractéristiques de la position du centre de gravité et de l'inertie du lacet. Toutefois, l'effort mesuré à la roue peut être très différent de l'effort produit pour accélérer le véhicule si le mouvement de roue est important, notamment les efforts du mouvement vertical. Sans correction de ces efforts sur le mouvement des roues, on peut obtenir des erreurs non négligeables dans l'évaluation des inerties. La détermination du centre de gravité selon cette publication est effectuée en introduisant des valeurs quasi-statiques telles que la masse sur le train avant ou arrière, ce qui peut aussi donner des valeurs erronées dans l'identification de l'inertie de tangage et de lacet.

La publication EP-A1 -2160314 divulgue un procédé d'identification de l'inertie de lacet d'un véhicule automobile comprenant des étapes de mesures de vitesses de lacet et d'accélérations transversales, ledit véhicule automobile étant pourvu de capteurs de vitesses et d'accélération intégrés aux roues. L'identification de l'inertie de lacet est basée sur un modèle de calcul simplifié dit du modèle « bicyclette » pour un véhicule à deux roues directrices présentant une masse prédéterminée et sans tenir compte d'effet ballant. Une hypothèse dudit modèle numérique est la proportionnalité entre la valeur de l'effort transversal et l'angle de dérive du pneumatique pour un train roulant global, ce qui est susceptible d'entraîner des erreurs importantes dans l'identification de la valeur d'inertie de lacet. Ledit modèle numérique ne tient pas compte non plus de la contribution des efforts longitudinaux, ce qui peut être une source d'erreurs supplémentaires lorsque l'angle de braquage dépasse certain niveau. Le but de l'invention est de pallier ces inconvénients et un des objets de la présente invention est un procédé et un dispositif d'identification et de détermination de l'inertie en lacet et de tangage d'un véhicule tenant compte de mesures d'efforts à la roue en mode dynamique du véhicule c'est-à-dire en phase de roulage.

L'invention concerne aussi une méthode de mesure des efforts à l'entrée de caisse, cette mesure directe est extrêmement difficile.

L'invention permet également l'identification des masses suspendue et non suspendue du véhicule et du centre de gravité du véhicule en mode dynamique, c'est-à-dire en phase de roulage.

Bref résumé de l'invention

L'objet de la présente invention est plus particulièrement un procédé d'identification de l'inertie en lacet d'un véhicule automobile, caractérisé en ce que le procédé comprend :

-une première étape de mesures de valeurs d'efforts caractéristiques du véhicule en phase de roulage au niveau des roues comprenant des mesures d'effort à la roue,

-une deuxième étape d'identification du centre de gravité du véhicule, -une troisième étape d'identification de l'inertie en lacet en mode dynamique du véhicule,

De manière avantageuse, le procédé permet une identification continue de l'inertie de lacet d'un véhicule à partir de mesures en mode dynamique afin de permettre une optimisation du fonctionnement des systèmes de contrôle de stabilité du véhicule automobile. En effet, selon l'état de l'art, l'inertie de lacet est généralement estimée grâce à des mesures effectuées sur des bancs de mesure chez le constructeur automobile, ledit véhicule étant arrêté. Les conditions de roulage du véhicule, chargé ou non, peuvent modifier de façon sensible les valeurs d'inertie et les systèmes de contrôle de stabilité sont alors susceptibles de fournir une réponse moins efficace face à des situations de roulage particulièrement dangereuses. Le procédé de l'invention permet d'avoir une précision similaire à celle d'un banc de mesures à partir de mesures sur le véhicule en mode dynamique. Le procédé selon l'invention comprend donc une première étape de mesures suivie d'étapes d'identification comprenant des calculs.

L'étape de mesures d'efforts comprend des mesures des efforts verticaux selon l'axe Z, longitudinaux selon l'axe longitudinal X et transversaux selon l'axe transversal Y afin de pouvoir identifier de manière précise l'inertie de lacet. En effet, si la connaissance de l'effort transversal est nécessaire pour identifier l'inertie de lacet, l'effort longitudinal affecte également le résultat de l'identification.

Le procédé utilise des moyens de mesures déjà utilisés dans les véhicules et servant pour d'autres fonctions tels que des capteurs d'efforts disposés aux roues, ce qui permet de diminuer sensiblement le coût de l'invention. Lesdits capteurs d'efforts peuvent similaires à une roue dynamométrique et être intégrés par exemple aux roulements desdites roues ou fixés sur des jantes desdites roues.

Les valeurs issues de mesures sont ensuite transmises à une deuxième étape de calcul afin d'identifier les masses suspendue et non suspendue et en déduire la position géométrique du centre de gravité du véhicule.

Les valeurs identifiées de masses suspendue et non suspendue ainsi que de la position géométrique du centre de gravité servent ensuite dans une troisième étape de calcul pour l'identification de l'inertie de lacet et de tangage.

De façon avantageuse, le procédé comprend une troisième étape d'identification de l'inertie de lacet consécutive à l'étape d'identification des masses suspendue et non suspendue et du centre de gravité. La valeur de ladite inertie de lacet identifiée est adressée ensuite aux systèmes de contrôle de stabilité connus sous le nom d' « ESP » ou « ESC » dans lesquels la valeur de l'inertie de lacet est d'importance majeure.

Selon d'autres caractéristiques de l'invention :

-l'étape de mesures comprend des mesures d'accélérations à la roue. De manière avantageuse, l'étape de mesures comprend des mesures d'accélérations selon les axes longitudinal X, transversal Y et vertical Z. Le modèle numérique permet une prédiction fine du comportement du véhicule. Les mesures d'accélérations permettent de prendre en compte des mouvements des roues qui dérivent et des impacts des mouvements selon les axes longitudinal X, transversal Y ou vertical Z.

Le procédé prend en compte des mesures d'accélérations à la roue issues de capteurs d'accélération partagés avec d'autres systèmes de contrôle du véhicule. L'inertie de lacet et de tangage peut être identifiée avec les mesures d'efforts longitudinal et transversal combinées avec des mesures d'accélération dans ces mêmes axes.

-l'étape de mesures comprend une mesure de l'angle de braquage de la direction du véhicule.

La mesure de l'angle de braquage peut être obtenue facilement avec un capteur d'angle au volant couramment utilisé dans le domaine automobile.

De manière avantageuse, le procédé est apte à identifier l'inertie de lacet selon différentes conditions de roulage du véhicule comprenant un roulage en ligne sensiblement droite ou en régime transitoire latéral. On entend par régime transitoire latéral les phases de roulage du véhicule comportant un déplacement selon l'axe transversal Y, par exemple en virage ou changement de fils.

La mesure de l'angle de braquage de la direction dans l'étape de mesures permet donc de différencier lesdites conditions de roulage.

La différence entre lesdites différentes situations de conduites est révélée par un angle de braquage de la direction du véhicule par rapport à une valeur de seuil d'angle de braquage. En effet, en dessous dudit seuil, le véhicule peut être considéré comme roulant en ligne droite. Au-delà dudit seuil, le véhicule se trouve dans une situation où le comportement latéral prédomine (virage, changement de fils etc.)

- l'étape de mesures comprend une mesure du débattement de la caisse par rapport au sol.

L'étape de mesures comprend une mesure de débattement de la caisse par rapport au sol afin d'identifier l'inertie de tangage. La mesure de débattement de caisse permet de déduire l'angle de la caisse du véhicule et de préciser les mouvements angulaires et verticaux de ladite caisse afin d'obtenir une identification de l'inertie de tangage précise.

- l'étape de mesures comporte une étape de filtrage des signaux de mesure.

De manière avantageuse, le procédé comprend une application d'un filtre pour ne retenir que les signaux dans une plage de fréquences basses. En effet, lors du roulage du véhicule, les signaux de mesures peuvent être altérés par des chocs de roue ou des mouvements de suspensions. Lesdits signaux altérés sont associés à des fréquences sensiblement élevées. Il convient donc de filtrer les signaux de mesure afin de ne retenir que ceux qui concernent essentiellement les mouvements de lacet et de tangage du véhicule.

Par ailleurs, le modèle numérique est basé sur des hypothèses d'assimilation de la caisse à un corps rigide, ce qui est validé avec des signaux dans une plage de fréquences basses.

II faut noter que les signaux retenus peuvent être générés pendant une phase de roulage avec des mouvements verticaux de la caisse, ce qui est fréquent lors d'un démarrage du véhicule ou d'un passage des bosses. Les valeurs de masses suspendues et non suspendues ne sont pas susceptibles d'être modifiées durant un tel roulage.

-le filtre des signaux prend en compte toutes les valeurs inférieures à une fréquence seuil de 5hz.

De manière avantageuse, l'étape de filtrage comprend une application d'un seuillage pour sélectionner des signaux pertinents. Ledit seuillage permet d'obtenir des conditions correctes pour l'identification de l'inertie de lacet.

De manière avantageuse, le filtrage de signaux issus de mesures prend les valeurs inférieures à une fréquence de 5Hz. Les signaux à des fréquences supérieures sont susceptibles d'être bruitées, par exemple, par des vibrations en modes locaux et donc de produire des erreurs dans les résultats d'identification.

De manière avantageuse, le filtrage à basses fréquences des signaux mesurés en dessous de 5hz permet de réduire l'influence des effets dynamiques des roues. En effet, les modes des suspensions sont à des fréquences sensiblement plus élevées que le mode de la caisse du véhicule. Pour éliminer les influences des efforts de roues, il est avantageux de filtrer les mesures dans une plage de fréquences où les influences des efforts de roues sont négligeables sur les efforts d'entrée de la caisse.

De manière avantageuse, les signaux pertinents sont introduits dans un modèle de calcul dont les hypothèses sont validées ; notamment, le filtrage des signaux à 5hz permet de valider une hypothèse de calcul considérant la caisse en tant que corps rigide. Ledit modèle de calcul permet ensuite d'identifier les masses suspendues sur l'essieu avant et sur l'essieu arrière du véhicule. Ladite identification permet ensuite l'identification de la position géométrique du centre de gravité du véhicule et de l'inertie de lacet du véhicule.

-l'étape d'identification du centre de gravité du véhicule en mode dynamique comprend une étape d'identification de masse non suspendue et de masse suspendue du véhicule.

De façon avantageuse, l'étape d'identification du centre de gravité comprend une étape d'identification des masses suspendue et non suspendue à partir des valeurs de mesures d'efforts aux roues. En effet, il est nécessaire de dissocier dans les valeurs d'efforts mesurées, la partie associée à la masse suspendue et celle associée à la masse non suspendue afin d'identifier de façon précise l'inertie de tangage et l'inertie de lacet qui dépendent de la masse suspendue.

- l'étape d'identification de l'inertie de lacet comprend un test sur la valeur de l'angle de braquage par rapport à un seuil d'angle.

De manière avantageuse, l'étape d'identification de l'inertie de lacet comprend un test sur la valeur de l'angle de braquage par rapport à un seuil d'angle afin de bien différencier les conditions de roulage en ligne droite ou en régime transitoire latéral du véhicule.

- l'étape d'identification de l'inertie de lacet comprend un module d'identification de l'inertie de lacet en roulage en ligne droite.

De manière avantageuse, l'étape d'identification de l'inertie de lacet comprend un module d'identification de l'inertie de lacet lorsque le véhicule est en phase de roulage en ligne sensiblement droite. En effet, lorsque ledit véhicule roule en ligne droite ou en virage dans une courbe de grand rayon, on ne dispose pas de paramètres pertinents pour caractériser des mouvements de lacet. Pendant lesdites phases de roulage, selon l'invention, le procédé permet l'identification de l'inertie de tangage au préalable à l'identification l'inertie de lacet.

On peut noter dans ce cas de roulage en ligne droite que les charges ne sont pas susceptibles de bouger par exemple à droite ou à gauche du véhicule et donc les valeurs des inerties demeurent constantes. De plus, lorsque le véhicule circule en ligne sensiblement droite, les efforts transversaux selon l'axe transversal Y sont peu importants. On peut alors considérer seulement les efforts verticaux dans l'identification des masses suspendue et non suspendue pour en déduire ensuite l'identification de l'inertie de lacet. On peut ainsi identifier facilement l'inertie de tangage qui peut être associée en valeur à l'inertie de lacet.

-l'étape d'identification de l'inertie de lacet comprend un module d'identification de l'inertie de lacet en roulage en régime transitoire latéral.

De manière avantageuse, le procédé selon l'invention comprend un module d'identification de l'inertie de lacet lorsque le véhicule est en phase de roulage en régime transitoire latéral comprenant des virages ou des changements de fils. L'angle de braquage est alors suffisamment important pour autoriser une identification de l'inertie de lacet en minimisant les erreurs de mesures. L'inertie de lacet est déterminée en mode dynamique en fonction de la masse suspendue qui peut changer et de la masse non suspendue.

De manière avantageuse, le procédé d'identification de l'inertie de lacet est implémenté dans un système d'identification d'inertie de lacet d'un véhicule automobile comprenant :

-au moins un moyen de mesure d'efforts à la roue,

-au moins un moyen de mesure d'accélération,

-un moyen de mesure de l'angle de braquage de direction du véhicule, -une unité de contrôle adaptée à dérouler ledit procédé.

De manière avantageuse, le système d'identification de l'inertie comprend les moyens de mesures d'efforts à la roue et d'accélération ainsi qu'un moyen de mesure de l'angle de braquage de direction du véhicule, lesdites mesures sont effectuées de manière préférentielle en roulage, associée à une mesure de l'angle de braquage. Lesdites mesures dynamiques sont ensuite adressées à une unité de contrôle qui est apte à dérouler le procédé d'identification. L'unité de contrôle est de manière préférentielle connectée à une unité de contrôle pour le contrôle de trajectoire du véhicule.

Brève description des figures

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés sur les dessins annexés, dans lesquels :

-la figure 1 représente une vue schématique d'un véhicule automobile avec des capteurs de mesures.

-la figure 2 représente une vue schématique d'une suspension de roue. -la figure 3 représente un organigramme de détermination de l'inertie de lacet d'un véhicule.

-la figure 4 représente une vue schématique longitudinale du véhicule.

Description détaillée des figures

Dans la description qui va suivre, des chiffres de référence identiques désignent des pièces identiques ou ayant des fonctions similaires.

La description tient compte d'un référentiel orthonormé avec un axe longitudinal X parallèle à la direction d'un véhicule automobile joignant les centres des essieux par exemple avec un sens dirigé vers l'avant du véhicule, un axe transversal Y orthogonal à l'axe X , les axes X et Y étant compris dans le plan du véhicule passant par les essieux du véhicule, et un axe vertical Z orthogonal audit plan du véhicule avec un sens dirigé vers le haut du véhicule. De même, on fait référence aux parties avant/arrière des éléments par rapport à la position du centre de gravité selon le sens dirigé vers l'avant du véhicule.

Dans la suite de la description, on distingue le terme « statique » qui désigne un état du véhicule en arrêt distinct de l'état de « roulage » ou « dynamique ». L'inertie de lacet d'un véhicule caractérise la résistance dudit véhicule à une variation de vitesse de pivotement autour de l'axe vertical Z, qui entraine un changement de direction dans le plan horizontal du véhicule. L'inertie de lacet est fonction de la masse du véhicule et de sa répartition : plus celle-ci est grande, plus la force requise pour modifier son mouvement sera importante.

L'invention décrite ci-après propose un système et un procédé pour identifier l'inertie de lacet d'un véhicule ou de rotation autour de l'axe vertical Z, en mode dynamique c'est-à-dire ledit véhicule en phase de roulage.

Le système permet à partir des mesures des efforts effectuées à l'aide de moyens de mesure connus dans le domaine automobile et implantés de façon courante aux roues et sur la caisse du véhicule, une identification de l'inertie de lacet ou de tangage beaucoup plus précise qu'à partir de mesures en statique ou à partir de mesures sans tenir compte de l'effort dynamique des roues sur ledit véhicule. Pour cela, ledit procédé identifie les masses du véhicule en jeu dans un mouvement de lacet ou de tangage, c'est-à-dire les masses suspendue et non suspendue ainsi que la position du centre de gravité du véhicule dans lesdites conditions de roulage.

Le procédé est donc associé à un système d'identification comprenant différents moyens de mesures 15, 16, 17, 18r, 18c, 19 et une unité de contrôle 20.

Selon la figure 1 , un véhicule automobile comprend de façon générale une caisse 1 1 sensiblement parallélépipédique posée sur deux essieux. Chaque extrémité desdits essieux porte une roue 12 et est reliée à ladite caisse 1 1 par des moyens de suspensions 14 telle que représentée en figure 2. Les moyens de suspensions comprennent de manière connue un moyen élastique tel qu'un ressort et un amortisseur.

Chaque roue 12 comprend de manière générale une jante 15 et un pneumatique 13 entourant ladite jante et en contact avec le sol.

L'identification de l'inertie de lacet et/ou de tangage dépend de valeurs de masses caractérisant le véhicule en roulage ; lesdites masses comprennent une masse suspendue et une masse non suspendue. La masse non suspendue correspond à la masse apparente d'un train avant ou arrière du véhicule suivant la direction de mouvement, et représente la masse des composants dudit train tels que des essieux 16, des jantes 15 de roues, des roulements de roues, des moyeux de roues, des pneumatiques 13 et une partie du poids des ressorts amortisseurs 14, des arbres de transmission et des biellettes de suspension, et des freins (non représentés).

La masse suspendue est quant à elle la masse des autres éléments suspendus sur les trains du véhicule.

L'identification desdites masses suspendues et non suspendues en mode dynamique permet une meilleure précision dans l'identification de l'inertie de tangage, lacet du véhicule.

Le système d'identification 10 de l'inertie dynamique de lacet comprend des moyens de mesures d'efforts 17 à la roue qui sont implantés sensiblement selon l'axe de rotation de ladite roue par exemple dans les jantes ou les roulements. Lesdits moyens de mesure d'efforts 17 sont aptes à fournir les mesures permettant de déduire les efforts selon l'axe longitudinal X, transversal Y et vertical Z.

Lesdits moyens de mesure d'effort 17 sont largement connus et utilisés dans le domaine automobile. Ils peuvent être similaires à une roue dynamométrique couramment employée par les constructeurs automobiles pour des mesures en roulage. Lesdits moyens de mesure d'efforts à la roue 17 peuvent aussi être des capteurs d'efforts intégrés dans des roulements des roues qui permettent d'obtenir des mesures avec un encombrement réduit en phase de roulage. Ces types de capteurs sont bien connus dans les véhicules modernes disposant de systèmes de contrôle ou d'assistance de conduite.

Le système d'identification 10 comprend aussi des moyens de mesure d'accélération à la roue 18r pour recueillir des informations des accélérations du véhicule et notamment de la caisse 1 1 lors des mouvements de tangage ou des mouvements de lacet. Lesdits moyens sont des capteurs d'accélération à la roue 18r fixés de manière préférentielle à l'axe de la roue et à la caisse du véhicule et permettent de mesurer les accélérations selon l'axe longitudinal X, l'axe transversal Y et l'axe vertical Z pour permettre de connaître les mouvements des roues et de la caisse.

Comme représenté dans les figures 1 et 2, un capteur d'accélération à la roue 18r est ainsi fixé près du centre de la roue ou dans l'axe de rotation Y1 de la roue. Dans certains cas, le capteur d'accélération à la roue 18r peut être d'une même pièce avec le capteur d'effort 17 à la roue.

Selon la figure 1 , le système d'identification 10 comprend des capteurs d'accélération de la caisse 18c fixés sur une ligne longitudinale médiane de la caisse 1 1 , dans une partie avant et dans une partie arrière de ladite caisse. De manière préférentielle, les capteurs d'accélération 18c de la caisse sont disposés sur ladite ligne médiane longitudinale au-dessus des axes des essieux 16. On peut alors apprécier les mouvements relatifs de tangage ou de lacet entre la caisse et les roues. Cependant, à cause de contraintes d'encombrement ou de fixation, les positions desdits capteurs d'accélération de caisse peuvent présenter un écart longitudinal avec la position au-dessus des essieux. Ledit écart longitudinal peut être pris en compte dans l'identification des masses suspendue et non suspendue.

Le système 10 peut aussi comporter des moyens de mesure du débattement 19 de la caisse par rapport au sol de la route. De manière connue, des moyens de mesure par laser (non représentés) par exemple peuvent être disposés sur la caisse 1 1 du véhicule pour apprécier un angle de tangage de ladite caisse et pour déduire l'accélération du tangage ou pour estimer la hauteur du centre de gravité du véhicule et la hauteur du centre de tangage par rapport au sol. Ces mesures permettent d'apprécier l'inertie de ladite caisse ainsi que des caractéristiques élastiques des suspensions 14. Sur le banc de mesures, il est courant d'utiliser des capteurs à fil.

Le système d'identification 10 comprend un moyen de mesure de l'angle de braquage 20 de direction du véhicule. Ledit moyen peut être simplement un capteur d'angle au volant fixé de manière préférentielle sur une colonne de direction 21 du véhicule. L'angle au volant est sensiblement proportionnel à l'angle de braquage des roues 12 et est donc associé aux efforts transversaux à l'origine de mouvements de lacet. Un modèle dynamique du système DAE (direction assistée électrique) ou DAH (direction assistée hydraulique) peut être utilisé pour déduire l'angle de braquage de manière dynamique.

Le système d'identification 10 comporte des capteurs de vitesse de lacet (non représentés) qui sont couramment utilisés par les systèmes de correction de trajectoire ESP. La connaissance des valeurs de vitesse de lacet en temps réel permet de déduire facilement l'inertie de lacet.

Le système d'identification 10 peut comprendre un filtre passe-bas (non représenté) pour prendre en compte uniquement des mesures disposées dans une plage de fréquences basses inférieures à un seuil de fréquence de filtrage. Les mesures filtrées permettent d'obtenir des mesures fiables et valident des hypothèses pour simplifier les modèles de calculs et d'identification.

Le système d'identification 10 comporte également une unité de contrôle 22 déroulant un programme décrivant un procédé d'identification 30 de l'inertie de lacet. Ladite unité de contrôle 22 comporte des moyens suffisants en stockage pour l'enregistrement des signaux de mesure et en calcul pour traiter lesdits signaux. Elle est directement connectée avec une unité de contrôle 23 déroulant un programme décrivant une procédure de contrôle et de stabilisation de la trajectoire du véhicule connu sous les initiales de ESP ou ESC. De manière préférentielle, les deux unités de contrôle 22, 23 sont une même unité.

Comme représenté en figure 3, le procédé d'identification 30 des inerties de lacet ou de tangage comprend :

-une première étape de mesures E1 des caractéristiques de roulage du véhicule automobile, d'efforts aux roues et d'accélérations aux roues et à la caisse ainsi que de l'angle de braquage grâce aux moyens de mesure décrits ci-avant,

-une deuxième étape d'identification E3 du centre de gravité dynamique du véhicule consécutive à l'étape de mesures E1 . Ledit centre de gravité concerne les mouvements de tangage ou de lacet.

-une troisième étape d'identification des inerties E5 de tangage ou de lacet du véhicule consécutive à la deuxième étape d'identification du centre de gravité et des mases suspendue et non suspendue. Dans la première étape E1 de mesures, grâce aux différents moyens de mesure comprenant les moyens de mesure décrits ci-avant 17, 18r, 18c, 19, 20, on obtient des signaux de mesure d'efforts aux roues, d'accélération aux roues et à la caisse, de mesure d'angle de braquage et de mesure de débattement de la caisse. Lesdits signaux de mesure sont ensuite adressés à l'unité de contrôle 22 pour être traités.

Les étapes d'identification E3 et E5 du procédé sont exécutées consécutivement à l'étape E1 . Pour l'identification des masses suspendue et non suspendue et du centre de gravité en mode dynamique dans l'étape E3 ainsi que des inerties de lacet et de tangage dans l'étape E5, des hypothèses de calcul comprennent que :

- la caisse est un corps rigide et que

- les efforts dynamiques liés aux mouvements de roues peuvent être corrigés ou négligés.

La caisse du véhicule peut être considérée comme un corps rigide pour des signaux mesurés dans une plage de fréquences relativement basses et inférieures à 5hz généralement. De plus, les modes de suspension sont observés à des fréquences sensiblement plus élevées de l'ordre de 1 1 -12hz.

Pour fiabiliser les mesures, il faut éviter de prendre en compte dans les calculs des efforts de roues, par exemple suite à un choc sur la chaussée. Lesdits efforts de roues sont associés de manière connue à des accélérations des roues. Généralement, plus les fréquences des signaux sont élevés, plus les efforts dynamiques de la roue sont importants. Il convient de filtrer également cette plage de fréquences afin de réduire les effets des efforts dynamiques des roues, ce qui permet de négliger les efforts desdites roues.

Les signaux mesurés de l'étape E1 sont donc filtrés pour valider lesdites hypothèses de calcul. Le filtrage des signaux mesurés permet également de fiabiliser les résultats des mesures.

L'étape E1 de mesures comprend donc une phase de filtrage P1 des valeurs mesurées avant leur exploitation dans l'étape d'identification E3 du centre de gravité. Les mesures effectuées passent par la phase de filtrage P1 des fréquences des mesures pour retenir uniquement les mesures dont la fréquence est inférieure à un seuil de fréquence de filtrage de 5hz. Grâce audit filtrage des signaux de mesure, les battements de roue sont ainsi éliminés et les niveaux d'accélération sont très faibles. Dans cette situation, les mouvements des roues ont peu d'influence sur les efforts d'entrée de caisse.

Selon la raideur de la caisse, le seuil de fréquence de filtrage peut être diminué et ramené à 3hz.

Les mesures filtrées sont alors adressées à l'étape d'identification du centre de gravité E3.

L'étape d'identification du centre de gravité en mode dynamique E3 comprend un module d'identification M1 des masses suspendue et non suspendue. Par rapport à l'art antérieur, l'invention différencie les masses suspendue et non suspendue et le régime dynamique de roulage du véhicule pour l'identification du centre de gravité, ce qui permet une plus grande précision des résultats d'identification. Grâce aux capteurs des efforts et éventuellement d'accélération à la roue, la contribution de la masse non suspendue peut être clairement identifiée. Toutefois le filtrage des signaux permet de se passer des capteurs d'accélération et d'obtenir des résultats semblables.

Dans le module M1 d'identification desdites masses suspendue et non suspendue, on considère l'équation de la dynamique pour des mouvements de pompage de la caisse 1 1 du véhicule. En négligeant les efforts à la roue, les masses en jeu sont la masse de l'élément de train disposé entre la caisse du véhicule et le capteur d'effort, nommée masse non suspendue intérieure de roue MNSint et la masse suspendue MS disposée au-dessus des moyens de suspensions.

La masse non suspendue MNS totale est composée d'une masse non suspendue intérieure de roue MNSint et d'une masse non suspendue extérieure MNSext, elle reste sensiblement constante et peut par exemple être mesurée ou calculée lors de la conception du véhicule.

Ladite masse non suspendue intérieure de roue MNSint est formée par une partie de la masse non suspendue sans le pneumatique et une partie de la jante. La masse non suspendue extérieure de roue M NSext comprend alors la masse du pneumatique et de la partie de la jante ainsi qu'une partie de capteurs.

Les efforts à la caisse sont la somme des efforts mesurés par les capteurs d'efforts 1 5 à la roue diminués des efforts dus à la masse non suspendue intérieure de roue animée d'une accélération mesurée par le capteur d'accélération 1 6 à la roue. On a donc l'expression générale F 1 pour chacune des roues (type du train indépendant):

F zK cap i - MNSint zk i. ^zk i = F _z k i caisse (F 1 )

Avec :

- l'indice i se réfère à la roue i et i e {avg, avd, arg, ard}.

-FZK cap i = effort vertical selon l'axe Z mesuré par le capteur i ramené au point K au centre de la roue.

-MNSint zK = Masse non suspendue intérieure de roue entre la caisse et le capteur d'effort.

- zK = accélération verticale selon l'axe Z au point K.

"l~zK i caisse ⁼ effort vertical selon l'axe Z de la caisse ramené au point K, le point effectif du capteur d'effort de la roue i

La force résultante engendre un mouvement de la masse suspendue comprenant la caisse.

(FzK cap avg + F _Z K cap avd) - MNSint av- ^zK av ^— (l~zK cap arg ζΚ cap ard) " MNSint ar. /zK ar

— MSav■ yi caisse av MSar■ Yz caisse ar (F2)

L'indice _av , _ar se réfère au train avant ou arrière.

L'accélération γζκ _av , γ∑ _ar correspond respectivement à l'accélération du train avant ou arrière en mouvement pompage, c'est-à-dire la valeur moyenne des mesures des roues gauche et droite d'un même train.

Yz caisse av, fz caisse ar sont respectivement l'accélération verticale de caisse du bloc avant et du bloc arrière en mouvement de pompage selon l'axe vertical Z. MSav et MSar sont respectivement la masse suspendue du bloc avant et du bloc arrière.

La masse non suspendue intérieure de roue MNSint peut être identifiée en même temps que la masse suspendue MS grâce à l'équation F2. On peut noter qu'il s'agit d'une masse non suspendue MNSint équivalente qui ne correspond généralement pas à la masse physique de la suspension. Elle est associée par principe à un axe de mouvement.

Le module M1 permet donc d'identifier de façon précise en fonction des conditions de roulage une masse suspendue avant qui est portée par l'essieu avant du véhicule et une masse suspendue arrière qui est portée par l'essieu arrière.

Les masses suspendue MS et non suspendue MNS étant identifiées, l'étape E3 comprend un module M3 permettant de déduire la position du centre de gravité selon le rapport entre la masse suspendue du bloc avant ou du bloc arrière sur la masse suspendue totale du véhicule par les formules F3 et F4:

Où

L est l'empattement du véhicule c'est-à-dire la distance longitudinale entre les deux essieux du véhicule,

La MS est la distance longitudinale ou selon l'axe X entre l'essieu avant et le centre de gravité,

Lb MS est la distance longitudinale ou selon l'axe X entre l'essieu arrière et le centre de gravité,

MSav est la masse suspendue portée par l'essieu avant,

MSar est la masse suspendue portée par l'essieu arrière

MS est la masse suspendue totale du véhicule.

Par rapport à l'état de l'art qui ne distingue pas les masses suspendue et non suspendue, les équations F2 et F3, F4 permettent donc de faire une estimation améliorée des valeurs de la position du centre de gravité, des masses suspendue MS et non suspendue MNSint mises en jeu dans le mode dynamique. Le procédé d'identification 30 peut comporter un module de correction M2 qui permet de prendre en compte une position du capteur d'accélération fixé sur la caisse sur l'axe longitudinal de la caisse présentant un écart longitudinal avec la position idéale au-dessus de l'axe d'essieu. Ledit module de correction M2 est éventuellement appelé consécutivement au module M1 d'identification des masses suspendue et non suspendue.

Lorsque la position des capteurs d'accélération fixés sur la caisse présente un écart longitudinal avec la position idéale au-dessus de l'axe des essieux, il convient de prendre en compte ledit écart longitudinal AL à l'avant ou à l'arrière de disposition des capteurs d'effort. On obtient des formules corrigées F5 :

(FzK cap avg + F _Z K cap avd) - M N S int av- Y∑K av - (FzK cap arg + FzK cap ard) - MNSint ar- YzK ar ^—

MSav corrigée - ( 1 - (AU . MSar / Dcap . MSav ) - ALav/ D _cap ) . J _z caisse av ^τ MSar corrigée . ( 1 + (ALav■ MSav / Dcap ■ MSar ) + A Lar / Dcap ) ■ Yz caisse ar

(F5)

Ainsi, les valeurs identifiées MS _av ^* et MS _ar ^* suivant la formule F2 doivent être corrigées par la formule suivante afin de déduire les vraies masses suspendues avant MS _av corrigée et arrière MS _ar corrigée■

MSav corrigée = MSav ^* . (ALar + ALar . Rm + Dcap . Rm) / [Rm ■ (ALar - ALav + Dcap)] (F6)

MSar corrigée ⁼ MSar ■ (ALar " Dcap ⁺ ALav ■ Rm ) / (ALav " ALar " Dcap)]

(F6')

Avec:

.MSav ^* , MSar ^* : Masses suspendues identifiées selon F2

.MSav corrigée, MSar corrigée : Masses suspendues corrigées

. Dcap : distance longitudinale entre les capteurs.

Le module M1 d'identification des masses suspendues permet dans une première séquence, l'identification de la masse suspendue avec pour hypothèse un emplacement idéal des capteurs d'accélération à la caisse. Le module M2 permet une correction des valeurs identifiées selon la position réelle des capteurs par rapport à la position longitudinale des essieux du véhicule.

Le module M3 permet ensuite de déterminer les empattements relatifs avant L _a MS et arrière Lb MS par rapport au centre de gravité des masses suspendues, la position L _a MS correspondant à la distance entre le centre de gravité et la position longitudinale du train avant et Lb MS, à la distance longitudinale dudit centre de gravité avec la position longitudinale du train arrière.

Des tests de validation ont été effectués. Les résultats de mesures d'efforts donnent une bonne corrélation avec les valeurs issues de calculs de l'identification des masses suspendues, d'estimation de la position du centre de gravité et des empattements avant et arrière desdites masses suspendues. On a ainsi relevé les efforts verticaux et les accélérations verticales avec des capteurs de mesures sur un banc d'essai, les mesures sont ensuite filtrées dans la plage de 0 à 3hz, et comparées aux valeurs obtenues pour les identifications des masses suspendues et des dispositions desdites masses par rapport au centre de gravité grâce au modèle numérique du module M1 selon le procédé de l'invention. Les résultats de mesures et de calculs se recoupent de façon significative, ce qui valide le modèle d'identification des masses suspendues et non suspendues, de même que du centre de gravité.

Une fois, les masses suspendue et non suspendue identifiées ainsi que la disposition longitudinale du centre de gravité dynamique pour des mouvements de tangage ou de lacet, les résultats de l'étape E3 sont exploitées dans l'étape E5 pour permettre l'identification de l'inertie de lacet, toujours sous l'hypothèse que la caisse est un corps rigide.

L'étape d'identification E5 du procédé 30 comprend un module d'estimation 11 de l'inertie de lacet lorsque le véhicule circule en ligne droite.

Lorsque le véhicule circule en ligne sensiblement droite, on n'a pas de mesures de mouvement de rotation autour de l'axe vertical Z suffisantes pour caractériser les phénomènes de lacet. En effet, le véhicule peut circuler strictement en ligne droite ou le rayon de virage peut être suffisamment important, ce qui est associé avec un angle de braquage des roues faible.

Toutefois, la forme du véhicule comprend généralement une longueur supérieure à sa largeur et à sa hauteur. On peut alors estimer que l'influence de la hauteur z ou de la largeur y sont faibles par rapport à celle de la longueur x dudit véhicule.

Les inerties de tangage l _y et de lacet l _z sont calculées selon les équations F7, F8 suivantes :

ly = J m i(X i) . [(X i - Gx) ² + (Z i - G _z ) ² ]. dx (F7) lz = f m i (X i). [(X i - Gx) ² + (y i - G _y ) ² ]. dx (F8)

où G _x , G _y , Gz sont les coordonnées du centre de gravité du véhicule global selon les axes X, Y et Z.

Avec les inégalités suivantes :

∑(x; - G _x ) ² »∑(y, - G _x ) ²

L'inertie de tangage est donc sensiblement égale à l'inertie de lacet : ly≥ lz et plus précisément l _y ≥ l _z / K,

Les mesures montrent que pour une grande majorité des véhicules, le coefficient de rapport entre l'inertie de tangage et l'inertie de lacet est de l'ordre de : = 1 ,05. Ladite valeur K, peut également être estimée lors de la conception du véhicule.

On peut donc prendre la valeur identifiée de l'inertie de tangage comme une valeur approchée de l'inertie de lacet.

L'inertie de tangage peut être déduite de façon simple à partir de mesures relevées sur un véhicule en roulage en ligne droite dans une étape M a.

De manière connue, les mouvements de tangage font intervenir le centre instantané de rotation en tangage 41 ou CIR _P pour « Centre Instantané de Rotation en tangage ou Pitch ». Les mouvements de tangage sont étudiés lors de la conception du véhicule et un point représentant le CIRp du tangage est défini. Le CIRp est un point variable en fonction des masses des trains avant et arrière et des architectures des suspensions.

De manière connue, le couple de tangage est fonction de l'angle de tangage, de l'inertie de tangage l _y et de la distance LG-CIR _p 43 séparant le centre de gravité 40 et le CIRp 41 selon l'équation F9:

Où

LG-CIRP 43 est la distance entre le centre de gravité 40 et la position CIRP

41 ,

lyMs est l'inertie de tangage de la masse suspendue.

L'accélération de l'angle de tangage ά ² ψ ² peut être déduite soit à partir des mesures fournies par un capteur d'angle ou vitesse angulaire, soit par les accéléromètres, par exemple par deux capteurs installés en longitudinal et séparés avec une distance de D _cap .

d¾ /dt ² = (γ _ζ caisse av - Jz caisse ar ) / Dcap

L'angle de tangage φ peut aussi être déduit par la formule suivante en mesurant la hauteur de la caisse par rapport à un sol plat par les capteurs de mesure de débattement:

ψ = [(Zavg + Zavd) " (z _a rg + Z _a rd)] / (2.D _C ap)

Les efforts à la caisse sont considérés pour les parties avant et arrière de ladite caisse. En tenant compte de l'effet Brouilhet en longitudinal, le couple induit par l'accélération longitudinale et les efforts verticaux déduits de la formule F1 , l'équation F9 peut être réécrite par :

Fz caisse ar · Lcb MS ^— F _z caisse av · Lca MS = (F10)

( ly MS + MS . LG-CIRp ² )-(Yz caisse ar " Jz caisse av) / D _C ap - Ki . F _x cap av + K ₂ .

Fx cap ar

On doit noter que :

-les coefficients Ki et K ₂ ne sont pas identiques selon l'état du véhicule en roulage normale ou en freinage. -les masses non suspendues ont une influence non négligeable mais ladite masse non suspendue MNS reste constante et facilement identifiable par des calculs ou des mesures.

L'inertie de tangage est composée de l'inertie de tangage de la masse suspendue et de l'inertie de tangage de la masse non suspendue.

L'inertie de tangage de la masse non suspendue correspond à l'inertie de tangage pour le train avant et pour le train arrière du véhicule.

ly MNS = MNS train av . L _a ² + MNS train ar . Lb ²

II convient donc d'estimer l'influence de la hauteur 42 entre le point du centre de gravité et le point CIRp dans les mesures.

L'influence de la position du CIRP est cependant réduite, susceptible d'entraîner une erreur inférieure à 8% pour un véhicule standard. Ladite erreur peut être réduite par la prédétermination de la position du CIRP au préalable durant la phase de conception du véhicule.

Il convient également d'estimer l'influence des efforts aérodynamiques. Les efforts et le couple de tangage liés au roulage peuvent être quantifiés selon les formules F12 et F13 en fonction de la vitesse du véhicule et de la résistance aérodynamique dudit véhicule.

L'analyse suivante nous permet de définir la plage des données pour laquelle l'effet aérodynamique est négligeable.

En définissant le produit avec Ci comme coefficient de traînée, l'effort et le couple aérodynamique ont pour expression :

F aéro z = 0.5 . p. U ² . SCz (F12)

SCz : valeur caractéristique de la résistance aérodynamique

I aéro z = 0.5 . p. U ² . SC _m (F13)

Par exemple pour un véhicule commun comportant SC _Z d'une valeur de l'ordre de 1 .5 et à une vitesse de l'ordre de 60 km/h, la contribution de l'effort dynamique n'excède pas 300N. Le couple de tangage lié à cet effort dynamique est alors selon la formule F12 de l'ordre de 100 N.m et est donc relativement faible. Pour des vitesses de roulage supérieures, on pourra prendre en compte l'influence de l'effort et du couple aérodynamique. La formule F1 0 avec la correction F1 1 concernant la masse non suspendue et avec la correction possible F1 3 de la vitesse de roulage du véhicule permettent donc d'identifier simplement dans le module 11 l'inertie de tangage qui est sensiblement égale en valeur à l'inertie de lacet, lorsque le véhicule est en phase de roulage en ligne droite.

Le procédé comprend un module d'identification 12 de l'inertie de lacet lorsque le véhicule est en roulage dans une phase transitoire en dynamique latérale (mise en virage, slalom ou changement de file).

Selon un autre mode de circulation du véhicule, le procédé prend en compte des angles de braquage de la direction non nuls. L'inertie de lacet dans ce mode de réalisation est fonction des efforts dans le plan du véhicule.

Les formules F14 et F1 5 permettent d'identifier le couple de lacet en fonction des valeurs d'efforts mesurées selon les axes longitudinal X et transversal Y et des valeurs d'empattement du véhicule, c'est-à-dire de distance entre l'essieu avant et l'essieu arrière, ladite valeur étant corrigée des angles de chasse et des chasses pneumatiques. Le centre de gravité en lacet est positionné en G _y dans le plan du véhicule. En ramenant par rapport au centre de lacet G _y , les efforts longitudinaux avant gauche F _{x a} v _g , et avant droit F _x avd interviennent de façon opposée dans le mouvement de lacet en tenant compte de l'angle de braquage des roues δ ; il en est de même pour les efforts longitudinaux arrière F _{x a} v _g , F _{x a} rd. Dans le cas particulier où y = 0, ledit centre est disposé selon la ligne centrale longitudinale.

De la même manière, l'inertie de lacet peut être exprimée simplement en fonction des efforts mesurés par les capteurs d'efforts et de l'angle de braquage ainsi que des mesures d'accélération selon F14 :

Izz*. d ω _ζ / dt ≥ [ ( Fx avd - Fx avg) . COS 5 + ( Fx avd - Fx avg)] . Voie / 2

+ Fy ar . L _b ^* - [Fy av . cos δ + F _{x av} sin δ]. L _a ^* (F14)

L'inertie globale de lacet du véhicule a pour expression :

Izz = Izz* + MNSav ext.La ² + MNSar ext.L _b ²

Où : .ω _ζ : vitesse de lacet du véhicule obtenue grâce aux capteurs de vitesse de lacet,

ω _ζ , ψ étant l'angle de lacet

.Voie est sensiblement la largeur de l'essieu,

. Fx avg, Fx avd , Fy av et Fy ar sont les efforts mesurés de roue dans l'axe X et dans l'axe Y du repère de roue en avant _av et en arrière _ar .

. F _x et F _y sont les efforts mesurés par les capteurs dans l'axe longitudinal X et transversal Y respectivement du repère de roue.

. La* et Lb* sont les distances longitudinales c'est-à-dire selon l'axe X entre les trains avant a et arrière b du véhicule et le centre de gravité en tenant compte de l'effet de chasse du pneumatique. On a l'équation suivante :

où :

L est l'empattement du véhicule c'est-à-dire la distance longitudinale entre les deux essieux du véhicule.

L'équation F1 4 du module 12 permet d'identifier l'inertie de lacet lorsque le véhicule est en roulage dans une phase transitoire latérale.

Selon la figure 3, le procédé d'identification de l'inertie de lacet comprend :

-une étape de mesures E1 des efforts à la roue et des accélérations à la roue et à la caisse, ainsi que des mesures d'angles de braquage de la direction, Les signaux de mesures sont filtrés dans la phase de filtrage P1 pour accepter uniquement les signaux dans une plage de fréquences inférieures à un seuil de fréquence. Ledit seuil de fréquence est fixé à 5Hz mais il peut être modifié selon les raideurs des suspensions. Des fréquences supérieures à 5Hz sont généralement associées à des efforts de roue que l'on doit prendre en compte dans les modèles de calculs ainsi que des débattements de caisse.

-une étape d'identification E3 du centre de gravité de tangage ou de lacet consécutive à l'étape E1 . Cette étape comprend l'identification des masses suspendue et non suspendue M1 . La masse non suspendue reste assez constante sur le véhicule. La masse suspendue peut varier de façon importante selon les chargements du véhicule par exemple. Les valeurs identifiées de masses suspendue et non suspendue peuvent être corrigées avec le module M2 selon les dispositions des capteurs d'accélération sur la caisse qui peuvent présenter un écart longitudinal avec une position idéale disposée au-dessus des essieux. Le module M3 permet l'estimation de la position du centre de gravité pour les mouvements de tangage et de lacet.

-une étape d'identification de l'inertie de lacet E5 consécutive à l'étape E3 et comprenant :

-un test de l'angle de braquage T1 de roues par rapport à un seuil de braquage afin de bien différencier le roulage en ligne droite et le roulage en virage. On pourra fixer le seuil d'angle de braquage du volant par exemple à 15°. Pour faciliter les calculs, le test concerne l'angle de braquage de direction par rapport au seuil de braquage de 15°. Pour un braquage de direction d'angle inférieur à 5°, on peut considérer que le véhicule circule en ligne droite. On peut également prendre en compte un seuil de l'accélération de lacet pour identifier le régime transitoire latéral.

-une étape d'identification 11 de l'inertie de tangage et d'assimilation de ladite inertie à l'inertie de lacet. De manière avantageuse, les mouvements en tangage et en lacet font intervenir les mêmes masses disposées de façon analogue par rapport au centre de gravité. L'inertie de tangage est alors sensiblement égale à l'inertie de lacet.

-une étape d'identification 12 de l'inertie de lacet de manière directe lorsque le véhicule est en régime transitoire latéral nécessitant un braquage de la direction supérieur à 15° associé à un seuil d'accélération du lacet. En effet, on dispose de mesures d'angle de braquage et d'accélération du lacet.

Le procédé est lancé de façon continue. Un algorithme du type MCR

(Moindres carrés récursif) ou RLS (« Recursive Least-Squares » en anglais) peut être implémenté.

Le procédé peut être lancé également par l'unité de contrôle 23 de la stabilité du véhicule.

L'objectif est atteint : on a un procédé et un système d'identification de l'inertie de lacet avec des mesures d'efforts à la roue, d'accélération à la roue et à la caisse, les valeurs identifiées concordent sensiblement avec des mesures lors d'essais. Le système de mesures comprend des capteurs d'efforts et d'accélération et de mesure d'angle de braquage pour améliorer les valeurs identifiées selon les conditions de roulage. Toutefois, la valeur d'inertie de lacet identifiée en ligne droite après un démarrage du véhicule peut suffire et être adressée à l'unité de contrôle en charge du contrôle de stabilité du véhicule. Cette méthode d'estimation de l'inertie du lacet qui utilise les capteurs d'efforts verticaux est également plus facile à mettre en œuvre ou plus économiques que celle dite identification directe qui nécessite au moins les capteurs en Y voire en X.

L'invention ne se réduit pas aux modes de réalisation présentés ci-avant et l'homme du métier saura apporter toute variante conforme à son esprit en négligeant certains facteurs dans les formules par exemple sans que l'on sorte pour autant du cadre de l'invention ou en lançant le procédé d'identification de l'inertie de lacet à des moments choisis du roulage en fonction par exemple de la vitesse du véhicule.

Selon un mode de réalisation basé sur un modèle simplifié du mouvement du véhicule, on peut représenter la masse du véhicule par trois masses concentrées avec une conservation d'inertie de tangage ou de lacet identique. On fait l'hypothèse que l'influence de la hauteur de chargement ainsi que l'influence de la largeur sont faibles par rapport à celle de l'empattement, on peut écrire :

La masse suspendue totale est la somme des trois masses suspendues équivalentes avant, centrale et arrière :

MS = MSav eq + MSc eq + MSar eq

En statique, on peut ajouter une équation supplémentaire :

Où :

MSav eq, MS _C eq, MSar eq désigne la masse suspendue équivalente concentrée sur le train avant, au centre de gravité et sur le train arrière,

La, Lb désigne la distance longitudinale selon l'axe X entre le train avant a, le train arrière b et le centre de gravité.

L'inertie autour de l'axe transversal Y est donc sensiblement égale à: ly MS≥ MS . Py ² = MSav eq . + MSar eq . W (F15)

-Les indices av et ar représentent les parties avant et arrière du véhicule par rapport au centre de gravité dudit véhicule.

-p _y représente le rayon giratoire selon l'axe Y et défini par F15.

La masse suspendue de la partie centrale est donc :

MSc eq = [1 -Py ² /(L _a .Lb)].MS

Afin de simplifier les expressions, on définit un coefficient de répartition de masse pour ε _γ comme suivant:

ε _γ = p _y ² /(L _a . L _b ) (F 16) L'inertie de tangage de la masse suspendue est estimée dans la formule suivante :

l _{y M} s≥ £y . La . L _b . MS (F17) L'inertie de tangage est estimée en tenant compte des inerties des trains dans la formule suivante:

ly = ly MS + MNSav . L _a ² + MNSar . Lb ² (F18)

= £y . La . Lb . MS + MNSav . La ² + MNSar . L _b ²

L'inertie de lacet peut être déduite de façon similaire :

lz = £z . La . Lb . MS + MNSav . La ² + MNSar . L _b ² (F19)

Selon la base de données de NHTSA pour "National Highway Traffic Safety Administration", le coefficient £ _y varie entre 0,85 et 1 ,15. On a alors une estimation de la valeur de l'inertie de lacet sensiblement meilleure que celle obtenue par des estimations empiriques car on peut tenir compte des chargements de la caisse qui font varier la masse suspendue et le centre de gravité de tangage ou de lacet. Le coefficient ε peut être estimé simplement par une série d"essais préalables par exemple. Toutefois, pour certains véhicules qui ont un chargement atypique, ledit coefficient peut dépasser ces seuils. Il est donc intéressant d'avoir une méthode qui pallie cet inconvénient.