DOMAINE DE L'INVENTION

La présente invention se rapporte à la direction des véhicules automobiles, plus particulièrement aux systèmes de direction sans liaison mécanique entre l'organe de commande (en général un volant) et la ou les roues directrices. Cette architecture de système de direction est tout particulièrement appropriée dans l'hypothèse d'une direction à commande électrique.

ETAT DE LA TECHNIQUE

Dans l'état actuel de la technique, la commande de direction d'un véhicule automobile de tourisme se fait la plupart du temps au moyen d'un volant mécaniquement relié aux roues directrices. Le conducteur agit par rotation sur le volant dans un sens ou dans l'autre pour orienter le véhicule dans une direction ou dans une autre. De cette façon, le conducteur confère un mouvement de lacet au véhicule. La direction est le plus souvent assistée et les assistances électriques de direction tendent à remplacer les assistances hydrauliques, sans supprimer la liaison mécanique entre volant et roues directrices.

Par ailleurs, il se développe de plus en plus des moyens de commande purement électrique pour l'ensemble des actionneurs d'un véhicule automobile. Dans le cas de la direction, on désigne cette technologie par l'expression anglo-saxonne très populaire « steer by wire ». Cela consiste à remplacer par des liaisons électriques les liaisons qui à l'heure actuelle sont en général mécaniques, parfois hydrauliques, entre la commande de direction (par exemple un volant) et les roues directrices. Les roues directrices sont reliées à un ou des actionneurs électriques capables de provoquer et de contrôler à tout moment le braquage des roues directrices. Il n'y a donc aucune liaison mécanique reliant

en braquage les roues directrices et le volant. Les commandes faites par le conducteur du véhicule sur son volant sont transformées en signal électrique. Les actionneurs électriques reçoivent eux-mêmes un signal électrique. L'ensemble du système de direction est géré par un contrôleur capable de piloter les actionneurs électriques de façon appropriée.

L'avantage de cette technologie est qu'elle se marie de façon idéale avec les progrès de l'électronique, qui permettent des asservissements de plus en plus sophistiqués et qui permettent de placer le braquage des roues non seulement sous le contrôle d'une commande manuelle exercée par le conducteur du véhicule, mais aussi sous le contrôle d'un système de sécurité qui analyse en permanence la situation réelle du véhicule et introduit les correctifs nécessaires pour maintenir la stabilité de fonctionnement du véhicule. Ainsi par exemple, on peut imprimer aux roues directrices un angle de braquage qui tient compte non seulement de la commande du conducteur du véhicule mais aussi de paramètres dynamiques observés sur le véhicule, par exemple afin d'atténuer un sous- virage ou d'empêcher un sur- virage.

Les systèmes de commande de direction par voie purement électrique ouvrent en outre de nouvelles possibilités pour la construction des véhicules puisque l'on n'a plus la contrainte du volume et de l'emplacement de la colonne de direction mécanique. Cela permet par exemple plus facilement de réaliser des véhicules tantôt à conduite à droite et tantôt à conduite à gauche. La disparition de la colonne de direction améliore aussi la sécurité du conducteur.

L'état de la technique connaît déjà de nombreuses propositions pour implanter tous les éléments nécessaires pour permettre effectivement le braquage des roues. Le brevet

US 5,347,458 propose un dispositif électrique pour la commande des roues directrices et la construction d'une réaction au volant. La demande proposée dans ce brevet tient compte de l'accélération transversale et de l'accélération de lacet du véhicule. Le brevet

US 5,348,111 propose un système de direction dont la commande inclut non seulement l'accélération transversale et l'accélération de lacet du véhicule, mais également la

vitesse longitudinale du véhicule. On voit que les paramètres dont tiennent compte les systèmes de direction électrique déjà connus dans l'état de la technique sont l'accélération transversale, l'accélération de lacet et la vitesse du véhicule.

Parmi les latitudes nouvelles ou facilitées par un système de direction électrique, on peut encore citer le fait de prévoir plus facilement que toutes les roues d'un véhicule soient directrices. A titre d'illustration, le brevet US 6,192,304 propose un système de direction électrique pour un véhicule à quatre roues toutes directrices. De même, le brevet US 6,549,835 propose également un système de direction électrique pour véhicules à quatre roues directrices dont la commande utilise en plus un dispositif de vision.

Quelle que soit la sophistication des systèmes de commande de la direction d'un véhicule, notamment d'un point de vue de l'intervention de systèmes de sécurité pour éviter que le véhicule quitte une trajectoire normale de fonctionnement, à la base, il se pose toujours le problème d'une commande qui soit robuste, agréable pour le conducteur, pour calculer l'angle auquel on va braquer chacune des roues directrices en fonction des ordres du conducteur, et ce problème est mal résolu dans l'état de la technique.

En particulier, il est désirable d'introduire une démultiplication variable entre la commande que le conducteur du véhicule impose sur son volant et l'angle auquel on braque les roues directrices, afin de faciliter les manœuvres à basse vitesse sans compromettre la stabilité à haute vitesse. Dans ce contexte, encore faut-il se prémunir contre les conséquences fâcheuses qu'une action du conducteur d'une ampleur trop importante pourrait avoir sur la stabilité du véhicule.

BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION

Pour résoudre ce problème, l'invention propose un système de commande de direction à démultiplication variable pour véhicule terrestre comportant au moins deux roues dont au

moins une est directrice, comportant un organe de commande à la disposition d'un conducteur pour agir sur la direction du véhicule, ledit organe de commande étant manoeuvrable à l'intérieur d'une plage maximale entre une butée à gauche et une butée à droite et délivrant un signal de braquage demandé quantifié en amplitude et en direction, ledit système de direction comportant au moins un actuateur pour agir sur l'angle de braquage de la au moins une roue directrice, ledit système de direction comportant un contrôleur utilisant comme variables d'entrée au moins la vitesse du véhicule et ledit signal de braquage demandé afin de déterminer pour chacun des actuateurs un angle de pilotage selon lequel l' actuateur est piloté pour le braquage, dans lequel le contrôleur comporte :

• une première unité pour déterminer, au moins en fonction de la vitesse du véhicule et d'un paramètre caractéristique de l'équilibre du véhicule, un angle de braquage maximal sur la roue directrice unique d'un modèle bicycle équivalent du véhicule,

• une deuxième unité pour déterminer un rapport de démultiplication en fonction de ladite plage maximale de l'organe de commande et dudit angle de braquage maximal,

• une unité finale pour déterminer le ou lesdits angle(s) de braquage en fonction dudit rapport de démultiplication et dudit signal de braquage demandé.

Bien que l'invention ait pour principale finalité de réaliser un système de direction à commande totalement électrique, et que donc les actionneurs de roues directrices sont dès lors électriques, il est concevable d'appliquer le moyen exposé ci-dessus, utilisant une détermination d'un rapport de démultiplication adéquat, à un système de commande de direction dans lequel les actionneurs sont hydrauliques. Nous ne reviendrons plus sur cette possibilité dans la suite.

Avant de poursuivre, soulignons que la présente invention ne s'intéresse qu'à la commande du braquage effectif de chacune des roues directrices d'un véhicule, sans s'intéresser au ressenti au volant (ou organe équivalent comme un joystick) du véhicule par le conducteur. En effet, de par l'indépendance mécanique entre les roues directrices et le volant à la disposition du conducteur du véhicule, l'effort ressenti au volant doit de

toutes façons être reconstruit et créé par des moyens dédiés. Différents systèmes peuvent être imaginés, le lecteur étant renvoyé à titre seulement illustratif, par exemple, au brevet US 5,347,458 qui traite de cette question. En tout état de cause, pour assurer une certaine sensation au volant, l'homme du métier comprend qu'il est nécessaire d'installer soit un système mécanique de rappel dans la position ligne droite, comme un simple ressort, soit un système plus sophistiqué comportant par exemple un moteur électrique piloté de façon appropriée pour transmettre un effort au volant, effort qui soit pertinent vis-à-vis de l'attitude du véhicule et/ou des commandes du pilote.

Ainsi, de par l'indépendance mécanique entre la commande en braquage des roues directrices et l'action du conducteur sur son volant (ou organe équivalent), les deux aspects, à savoir d'une part la commande en braquage effectif des roues directrices et d'autre part le pilotage d'un dispositif mécaniquement couplé au volant, peuvent être traités séparément, même s'ils interagissent. Il est possible de traiter l'aspect commande de braquage des roues directrices sans traiter l'aspect de reconstruction d'un certain ressenti au volant, ou l'inverse.

La présente invention ne s'intéresse qu'à la commande en braquage des roues, et elle est potentiellement compatible avec une grande variété de principes de reconstruction d'effort au volant.

Dans une mise en œuvre particulière, le paramètre caractéristique de l'équilibre du véhicule choisi est une valeur sélectionnée d'accélération transversale γ _{y max} maximale du véhicule. En particulier, ce paramètre peut avoir une valeur constante dans le système de commande de direction tel qu'implanté sur un véhicule. Par exemple, par construction, l'accélération transversale γ _{y max} maximale retenue pour le véhicule vaut IG (G est la valeur de l'accélération de la pesanteur et vaut approximativement 9,81 m/s ² ). Pour aboutir à ce choix, on se base sur le fait connu expérimentalement que, sur sol sec normalement adhérant, pour un véhicule de tourisme standard, une accélération de IG correspond sensiblement à la valeur maximale à laquelle les pneus restent capables de

transmettre au sol les efforts horizontaux aussi bien dans le sens longitudinal que dans le sens transversal.

Notons que ce paramètre peut en fait être ajusté dans des phases de mise au point du véhicule, par test et/ou simulation. C'est aussi un intérêt de l'invention que de permettre de concevoir une commande de direction pour un système purement électrique qui puisse être facilement mis au point en fonction des spécificités de chacun des véhicules que l'on souhaite équiper d'une telle direction électrique. Par exemple, un véhicule à caractère sportif, dont le centre de gravité est très bas, dont les pneumatiques sont capables de développer des poussées de dérive importantes et bénéficient de très grandes valeurs d'adhérence, pourra fonctionner avec un paramètre d'accélération transversale de valeur supérieure à IG. Par ailleurs, un véhicule à caractère familial, plus particulièrement les véhicules monospace ou les véhicules de loisirs, dont le centre de gravité est assez élevé par rapport à la voie de ces véhicules, devra fonctionner avec des valeurs maximales d'accélération transversale beaucoup plus faibles, peut être inférieures à IG, pour rester dans des conditions de sécurité.

Quant au caractère variable de la démultiplication, la présente invention propose d'en tenir compte de la façon suivante. On fait le choix que, à toutes les vitesses de déplacement du véhicule, le conducteur peut utiliser son volant ou tout autre organe approprié sur la totalité de la plage, c'est-à-dire d'une butée à l'autre. Par exemple, il peut braquer son volant d'un demi-tour au maximum, aussi bien vers la gauche que vers la droite. La démultiplication existant entre le volant et les roues directrices est à tout instant obtenue par calcul, tenant compte de la vitesse longitudinale du véhicule. Bien entendu, plus la vitesse du véhicule est faible et plus l'angle effectif de braquage des roues directrices peut être important, jusqu'au maximum mécaniquement possible compte tenu du dessin des pièces mécaniques, à des vitesses proches de zéro. Et plus la vitesse du véhicule est élevée, plus l'angle maximal de braquage autorisé par le contrôleur sera rendu faible, même pour une amplitude maximale d'angle au volant.

Avantageusement, l'invention peut également être mise en œuvre si l'accélération transversale maximale est non pas un paramètre choisi une fois pour toutes, qui demeure constant lors du fonctionnement du véhicule, mais est un paramètre qui est lui-même calculé en temps réel en fonction des conditions d'utilisation du véhicule. A titre d'illustration, le lecteur est renvoyé à la demande de brevet US 2002/0157746 qui décrit comment on peut acquérir en temps réel une estimation du coefficient d'adhérence prévalant dans le contact pneu/chaussée. Plus particulièrement, cette demande de brevet décrit comment on peut estimer la marge d'adhérence restant disponible à tout moment. Sur la base de cela et compte tenu des caractéristiques géométriques du véhicule (voie, empattement, hauteur du centre de gravité), il est possible de calculer à tout moment l'accélération transversale maximale admissible. Ainsi, on voit que l'invention est bien adaptée pour tenir compte des conditions réelles prévalant lors du déplacement d'un véhicule, ce qui est en soi un grand facteur de sécurité et d'agrément.

Pour simplifier l'exposé, on ne reviendra pas ci-dessous sur la façon dont on peut acquérir ou choisir la valeur d'accélération transversale maximale utilisée dans le système proposé par l'invention, pas plus que sur la façon dont on peut acquérir la vitesse longitudinale du véhicule ou l'angle imposé par le conducteur par ses actions sur le volant. La description suivante illustre plusieurs applications de l'invention dans le cas particulier d'un véhicule à quatre roues, étant entendu que l'on peut appliquer l'invention à un véhicule à trois roues dont au moins une directrice, ou même à un véhicule à deux roues dont au moins une directrice. Il est proposé différentes mises en œuvre de l'invention qui se distinguent par le nombre de roues directrices, à savoir deux roues directrices ou toutes les roues du véhicule sont directrices, et qui se distinguent également par le fait que, sur un essieu directeur, l'actuateur qui commande le braquage des roues est unique ou au contraire que chaque roue directrice dispose de son propre actuateur.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURES

La présente invention sera mieux comprise grâce à la consultation des différents modes de réalisation décrits à l'aide des figures suivantes.

La figure 1 montre un schéma d'implantation d'un système de direction électrique sur un véhicule à quatre roues dans lequel seul l'essieu avant est directeur et les roues directrices comportent chacune leur propre actuateur ;

La figure 2 est un schéma bloc illustrant le contrôleur selon l'invention dans l'application de la figure 1 ;

La figure 3 montre un schéma d'implantation d'un système de direction électrique sur un véhicule à quatre roues dont toutes les roues sont directrices et comportent chacune leur propre actuateur ;

La figure 4 est un schéma bloc illustrant le contrôleur selon l'invention dans l'application de la figure 3 ;

La figure 5 montre un schéma simplifié d'implantation d'un système de direction électrique sur un véhicule à quatre roues dans lequel seul l'essieu avant est directeur et est commandé par un seul actionneur ;

La figure 6 montre un schéma simplifié d'implantation d'un système de direction électrique sur un véhicule à quatre roues dont toutes les roues sont directrices, chacun des essieux étant commandé par un seul actionneur.

DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PREFERES DE L'INVENTION

Avant de poursuivre, convenons des différentes notations suivantes : « la référence « 1 » désigne en général une roue directrice alors que la référence « 7 » désigne en général une roue non directrice ;

• lorsqu'une référence est accompagnée d'un indice « _Av », cela signifie que l'objet désigné par la référence concerne l'avant du véhicule et lorsqu'une référence est accompagnée d'un indice « _Ar », cela signifie que l'objet désigné par la référence concerne l'arrière du véhicule ;

• lorsqu'une référence est accompagnée d'un indice « D », cela signifie que l'objet désigné par la référence concerne le côté droit du véhicule et lorsqu'une référence est accompagnée d'un indice « _G », cela signifie que l'objet désigné par la référence concerne le côté gauche du véhicule ; • « θ _max » se rapporte à la plage maximale dans laquelle le conducteur du véhicule peut manœuvrer un organe de commande pour agir sur la direction du véhicule ; plus particulièrement, dans toutes les mises en œuvres proposées, il s'agit d'un volant que l'on manœuvre sur une plage angulaire prédéterminée (la notion d'angle n'est pas limitative dans la mesure où l'on peut substituer au volant tout dispositif équivalent comme un joystick ou un curseur) ; le volant est manœuvré de -θ _max à +θ _max et « θ » désigne toute valeur particulière caractérisant la commande que le conducteur impose, caractérisée en amplitude et en signe ;

• étant noté que tous les véhicules auxquels peut s'appliquer l'invention peuvent être modélisés par un modèle bicycle équivalent, type de modélisation bien connue, on considérera qu'une seule roue de ce modèle est directrice et on désigne par « β » l'angle de braquage de cette roue directrice, et par « β _max » la valeur maximale que peut prendre cet angle.

A la figure 1, on a schématisé un véhicule à quatre roues dont l'essieu avant comporte deux roues directrices. Les roues sont notées IAVG pour la roue avant gauche, IA _V D pour la roue avant droite, 7 ArG P ^our ^ ^{a roue} arrière gauche et 7 ArD P ^our ^ ^{a roue} arrière droite. Les roues directrices sont montées sur un porte-roue (non visible) et braquent autour d'un axe de pivot 10. Un levier 11 de commande du braquage est monté solidaire du porte-roue. Chaque roue directrice est braquée par un actionneur électrique 3 AvG' 3 AvD ^reu é d'une part à la caisse ou au châssis du véhicule et d'autre part au levier 11, pour commander l'angle de braquage de la roue considérée. Chaque actionneur électrique

^AvG' -^AvD comporte par exemple un dispositif vis/écrou (non représenté), actionné par un moteur électrique rotatif. La vis du dispositif vis/écrou est reliée au levier 11 de commande de braquage. Chaque actionneur comporte de préférence un capteur de position pour, au besoin par construction géométrique et calculs associés, connaître à

partir de la mesure délivrée par le capteur de position la position angulaire exacte de la roue directrice considérée. A titre d'exemple, on peut utiliser les actionneurs électriques décrits dans le brevet US6820715.

On voit aussi un volant 2 relié mécaniquement à un dispositif 21 de mesure de l'angle θ au volant. Un contrôleur 4 permet de piloter le braquage des roues directrices. Le contrôleur 4 utilise les variables d'entrée vitesse du véhicule V et signal de braquage θ tel que résultant des actions du conducteur sur sa commande. Le contrôleur 4 utilise aussi les paramètres amplitude maximale θ _ma χ caractérisant la commande à la disposition du conducteur et accélération transversale γ _{y max} que peut supporter le véhicule.

La figure 2 décrit plus en détails l'agencement du contrôleur 4. Les paramètres qu'utilise le contrôleur 4 sont symbolisés à la figure 2 par de petits carrés et les variables par des points. A partir de la valeur instantanée de la vitesse longitudinale V du véhicule et compte tenu du paramètre d'accélération transversale maximale γ _{y max} , une première unité 41 détermine, au moins en fonction de la vitesse du véhicule V, un angle de braquage maximal (β _max ) sur la roue directrice unique d'un modèle bicycle équivalent du véhicule.

A cette fin, avantageusement, un premier bloc 411 de la première unité 41 du contrôleur 4 détermine le rayon minimal R _m j _n autour duquel peut s'inscrire la trajectoire du véhicule en procédant à l'opération mathématique suivante : le rayon minimal R _m j _n est proportionnel au carré de la vitesse V divisé par l'accélération transversale maximale γ _{y max} . Ensuite, par exemple, un deuxième bloc 412 de la première unité 41 du contrôleur 4 détermine l'angle de braquage maximal d'essieu β _max rapporté à une modélisation par bicycle équivalent, sur la base de la valeur d'empattement A du véhicule et du rayon minimal R _m j _n calculé précédemment.

A la figure 2, on voit que le deuxième bloc 412 comporte la représentation schématique d'un véhicule bicycle (équivalent d'un véhicule à quatre roues souvent suffisant en

modélisation) dans lequel la roue arrière est non directrice et la roue avant est directrice. On voit aussi les axes de référence x et y par rapport auxquels on va déterminer les coordonnées longitudinale (axe x) et transversale (axe y) du centre instantané de rotation CIR. On choisit de respecter le principe de l'épure de Jeantaud. Cela entraîne que le lieu du centre instantané de rotation du véhicule est situé sur la droite perpendiculaire au plan de la roue arrière et passant par le centre de la roue arrière du véhicule. On obtient le centre instantané de rotation limite CIRπ _m en reportant sur ledit lieu la valeur de rayon minimal R _m i _n à partir du plan de la roue arrière. Le centre instantané de rotation limite CIRii _m étant ainsi connu, on relie par un segment de droite le centre de l'aire de contact de la roue avant et ledit centre instantané de rotation limite et on obtient l'angle de braquage maximal d'essieu avant β _max entre ce dernier segment de droite et la prolongation de l'essieu arrière.

Une deuxième unité 42 détermine un rapport de démultiplication RD entre la commande à la disposition du conducteur du véhicule et la ou les roues directrices. De façon non limitative, on considère pour cela qu'à la vitesse V le rapport de démultiplication RD est constant sur toute la plage de manœuvre du volant. Le rapport de démultiplication que l'on va déterminer dépend de caractéristiques constructives du véhicule comme le paramètre angle θ _max , et de caractéristiques de performance du véhicule comme le paramètre accélération transversale maximale qui a permis de déterminer l'angle β _ma χ. On obtient le rapport de démultiplication RD en faisant en sorte que l'angle maximal des roues soit obtenu au braquage maximal du volant 2. Le rapport de démultiplication RD est obtenu par la division de ladite plage maximale θ _max de l'organe de commande par ledit angle de braquage maximal β _max . Le rapport de démultiplication RD ainsi calculé permet de ne jamais dépasser l'accélération transversale maximale dont est capable le véhicule à la vitesse à laquelle il se déplace lorsque le conducteur braque son volant à fond. Dès lors, l'invention permet de ne jamais dépasser les conditions de stabilité de la trajectoire du véhicule.

Enfm, une unité finale 43 détermine les angles de braquage α^vG ^{et α} AvD de chacune des roues directrices 1 AvG ^e ^ ^AvD ^en fonction dudit rapport de démultiplication RD et dudit signal de braquage demandé θ. Un premier bloc 431 de l'unité finale 43 détermine d'abord un angle de braquage équivalent ββ sur la roue directrice du modèle bicycle équivalent. Cet angle de braquage équivalent ββ est très simplement obtenu par la division dudit signal de braquage θ tel que résultant de la commande opérée par le conducteur par le rapport de démultiplication RD.

Un deuxième bloc 432 procède aux opérations suivantes. Dans cet exemple, seul l'essieu avant étant directeur, pour respecter l'épure de Jeantaud et comme exposé ci-dessus, le lieu du centre instantané de rotation du véhicule est une droite alignée avec l'axe arrière du véhicule. Sur le modèle bicycle, on braque la roue directrice dudit angle de braquage équivalent ββ puis on repère l'intersection entre une droite perpendiculaire au plan de la roue non directrice du modèle bicycle et une droite perpendiculaire au plan de la roue directrice du modèle bicycle ainsi braquée dudit angle de braquage équivalent ββ. Cette intersection fournit pour la suite des calculs la coordonnée transversale y _R du centre instantané de rotation du véhicule.

Un troisième bloc 433 permet de déterminer l'angle de pilotage (X _I A _VG et (X _J A _V D de chacune des roues directrices de la façon suivante. Rappelons que, dans cet exemple, le lieu du centre instantané de rotation du véhicule est une droite alignée avec chacun des centres des aires de contacts des roues de l'essieu arrière, c'est-à-dire une droite prolongeant l'axe arrière du véhicule. On connaît donc la coordonnée longitudinale X _R du centre instantané de rotation CIR et elle conserve toujours la même valeur dans ce mode de réalisation : la coordonnée longitudinale X _R du centre instantané de rotation CIR est égale à la moitié de l'empattement A (vers les valeurs négatives). Par ailleurs, on reporte la coordonnée transversale y _R à partir du milieu de la voie B du véhicule, ce qui positionne exactement le centre instantané de rotation CIR. On trace ensuite des segments qui relient ledit CIR au centre de chacune desdites roues directrices. Il suffit alors d'orienter les roues

6 002720

- 13 -

directrices pour qu'elles soient perpendiculaires auxdits segments et on obtient l'angle de pilotage (X ₁ Av _G et OC ₁ AvD de chacune des roues directrices.

Concrètement, les différents angles et coordonnées exposés ci-dessus sont obtenus par calculs trigonométriques et géométriques programmés de façon adéquate dans l'unité de pilotage 4.

Les figures 3 et 4 illustrent l'application de l'invention à un véhicule dont toutes les roues IAVG, IAVD, IAΓG _J IAΓD sont directrices. Le système comporte un actuateur 3A _V G, 3AVD _> 3ArG, 3 _ArD par roue directrice. On retrouve le même contrôleur 4 qui permet de piloter le braquage des roues directrices. La première unité 41 et la deuxième unité 42 sont identiques à ce qui a été exposé ci-dessus. Une adaptation spécifique de ce mode de réalisation concerne l'unité finale 43 et notamment son troisième bloc 433. De construction (programmation) identique, le troisième bloc 433 est alimentée par un module de pilotage 5 du comportement en braquage du véhicule qui permet cette fois un calcul dynamique de la coordonnée longitudinale X _R du centre instantané de rotation CIR du véhicule, alors que dans le cas précédent la coordonnée longitudinale conservait une valeur constante ne dépendant que de l'empattement A du véhicule.

A cette fin, par exemple, une unité de gestion de la dynamique du véhicule 51, implantée dans le module de pilotage 5 du comportement en braquage du véhicule, calcule une courbe de raccordement Cl entre un centre initial de rotation (CIR ₀ ) à vitesse nulle et un centre instantané de rotation de transition (x _tj y _t ) à une vitesse de transition V _t , la courbe de raccordement étant tangente à une droite C2 parallèle à un essieu du véhicule. De façon avantageuse, la courbe de raccordement Cl est une ellipse.

Il est très avantageux que la coordonnée transversale y _t du centre instantané de rotation à ladite vitesse de transition soit déterminée en utilisant comme paramètre d'entrée une valeur d'accélération transversale γ _{y max} maximale. Une unité de base 52, implantée dans le module de pilotage 5 du comportement en braquage du véhicule, assure l'exploitation

20

- 14 -

de ce paramètre accélération transversale maximale γ _{y max} par exemple d'une façon tout à fait similaire à ce qui a été exposé à propos du premier mode de réalisation. L'accélération transversale γ _{y max} maximale est soit un paramètre de réglage une fois pour toutes du comportement du véhicule, paramètre maintenu constant lors du fonctionnement du véhicule, soit un paramètre lui-même calculé en temps réel.

Par ailleurs, on sait que pour favoriser la stabilité à haute vitesse, on a intérêt à déplacer vers l'arrière du véhicule la position du centre instantané de rotation CIR d'autant plus que la vitesse est élevée. Tout au contraire, pour favoriser la maniabilité du véhicule, il est souhaitable de déplacer la position du centre instantané de rotation CIR du véhicule vers l'avant de l'essieu arrière d'autant plus que la vitesse est basse. Le choix précis de la coordonnée x _a est ajusté lui aussi par exemple expérimentalement, ce qui est exprimé à la figure 4 par un diagramme 50 programmé dans le module de pilotage 5 et donnant par lecture directe la valeur de x _a en fonction de la vitesse V du véhicule. Ainsi, la coordonnée longitudinale du centre instantané de rotation du véhicule X _R est égale à une coordonnée longitudinale x _a fonction de la vitesse V du véhicule au-delà de la vitesse de transition V _t .

La coordonnée longitudinale X _R du centre instantané de rotation du véhicule est déterminée par le report de la coordonnée transversale V _R sur le diagramme 51, ce qui permet de lire la coordonnée longitudinale XR sur un lieu comprenant la courbe de raccordement Cl et ladite droite C2 parallèle à un essieu du véhicule (selon le braquage demandé θ) pour toute vitesse V du véhicule inférieure à la vitesse de transition V _t , et, pour toute vitesse V du véhicule supérieure à la vitesse de transition V _t , par la lecture de la coordonnée longitudinale correspondante toujours située sur la droite C2 (X _A ⁼ XR)-

Enfin, à partir des coordonnées transversale y _R et longitudinale XR du centre instantané de rotation CIR, on obtient les angles de pilotage (XIA _VG , ctiAvD, ctiArG et αiAro des quatre actionneurs électriques par exemple en respectant le principe de l'épure de Jeantaud. Les angles de pilotage (X ₁ AvG, CC _JAV D, Ci _1ArG ^et «IAΓD sont formés par l'intersection d'une droite

T/EP2006/002720

- 15 -

parallèle à la direction transversale au véhicule (axe y) et une droite passant d'une part par le centre de l'aire de contact respectivement des roues I _AVG , IA _V D, IA _ΓG , IA _TD et d'autre part chaque fois par le CIR dont les coordonnées sont (X _R , y _R ). Sachant que l'on reporte la coordonnée XR à partir du milieu de l'empattement A et la coordonnée y _R à partir du milieu de la voie B du véhicule, on obtient les angles de pilotage Ot _1AvG , Ot _1AvD , Ct _1ArG et αi _ArD des quatre actionneurs électriques par calculs trigonométriques.

Enfin, les figures 5 et 6 représentent des variantes de réalisation dans lesquelles on a pour la figure 5 un seul essieu directeur placé sous le contrôle d'un seul actionneur de direction 3^ _y et pour la figure 6 deux essieux directeurs placés chacun sous le contrôle d'un seul actionneur de direction 3/^ _v , respectivement 3^ _r . A partir de l'information complète sur les modes de réalisations des figures 1 à 4, systèmes de direction dans lesquels chacune des roues directrices comporte son propre actionneur de direction, les spécificités des modes de réalisation des figures 5 et 6 sont les suivantes.

Dans le cas de la figure 5, l'angle de braquage équivalent ββ sur la roue directrice du modèle bicycle équivalent qu'a déterminé le contrôleur décrit pour le mode de réalisation des figures 1 et 2 est directement un angle de pilotage ot _Av de l'actuateur 3A _V de l'essieu avant. Cette fois, on respecte l'épure de Jeantaud par construction mécanique du véhicule et l'actuateur 3 _AV de l'essieu avant est par exemple un actuateur déplaçant une crémaillère de direction.

Quant au système de direction de la figure 6, un contrôleur adéquat détermine les coordonnées longitudinale X _R et transversale y _R du centre instantané de rotation CIR comme cela a été expliqué pour le mode de réalisation des figures 3 et 4. Ensuite, au lieu de calculer quatre angles de pilotage, on en calcule deux, l'angle de pilotage OI _AV de Pactionneur 3 _AV d'essieu avant et l'angle de pilotage ot _Ar de Pactionneur 3A _Γ d'essieu arrière par calculs trigonométriques appliqués au modèle bicycle du véhicule.

02720

- 16 -

Signalons enfin que, aux angles de pilotage α déterminés selon l'un ou l'autre des exemples décrits ci-dessus, le contrôleur de trajectoire peut superposer des éventuels correctifs déterminés par une fonction de contrôle de la trajectoire et détermine l'angle corrigé de braquage pour chacune des roues, ledit angle corrigé de braquage de roue comportant une composante résultant du signal de braquage demandé θ et une composante de correction.