UMR CNRS 7253 : Heuristique et Diagnostic des Systèmes Complexes
        English






Catalogue



Observateurs de la dynamique du véhicule

La connaissance de certains paramètres qui décrivent la dynamique de véhicules est essentielle dans le fonctionnement de systèmes d’assistance à la conduite, ou en tant qu’entrées des systèmes de stabilisation et contrôle du véhicule. Quelques variables et paramètres, comme les forces développées au contact pneumatique-chaussée, l’angle de dérive et l’adhérence, ne peuvent être mesurés pour des questions de coût ou des impossibilités techniques. Ces variables non mesurables peuvent ainsi être estimées par des techniques d’observation d’état. Nous avons développé des observateurs d’état appliqués à l’estimation des forces latérales et verticales agissant sur les pneumatiques, l’angle de dérive et le transfert de charge latérale. Ces observateurs sont basés sur des modèles dynamiques du véhicule du type bicyclette, quatre roues et quart de véhicule, et utilisent des techniques d’estimation non linéaire probabiliste du type prédiction-estimation, filtre de Kalman étendu et observateurs à modes glissants. Des applications en temps réel ont été développées et validées expérimentalement, en temps réel, grâce à un véhicule expérimental de l’INRETS-MA (un véhicule dédié à la dynamique est en cours d’instrumentation au sein du laboratoire).

Disposant des estimateurs de forces, nous avons proposé une méthode d’estimation du coefficient d’adhérence maximale. Le coefficient d’adhérence maximale est un paramètre qui dépend du modèle du pneumatique, de l’intensité des efforts latéraux et verticaux au point de contact pneu-chaussée et de l’état de la chaussée. La méthodologie d’estimation, basée sur les efforts estimés par nos observateurs de forces et un modèle théorique de pneu (modèle de Dugof), consiste en un algorithme d’optimisation non linéaire de type Levenberg-Marquardt qui minimise une fonction de coût dans une fenêtre du déplacement du véhicule. Le coefficient d’adhérence estimé permet d’identifier l’état de la chaussée (sèche, mouillée, glacée, enneigée) de manière automatique pendant le déplacement du véhicule et permet également d’indiquer le risque de rupture de l’itinéraire.

La reconstruction de différentes variables de la dynamique du véhicule, nous a permis de développer, en collaboration avec l’INRETS, un outil qui permet de diagnostiquer des situations critiques, cette application est connue sous le nom « diagnostic de rupture d’un itinéraire », qui consiste à identifier la vitesse maximale à laquelle le véhicule atteint ses limites physiques mises en évidence par un fonctionnement dans des zones de non-linéarités (par exemple, dans un virage). Cette application utilise à la fois des lois de commande performantes et des observateurs de la dynamique.


Applications



Projets



Partenaires



Personnels