Modélisation hybride des algorithmes d'anti-blocage des roues (ABS)

Hybrid modelling of anti lock brake systems (ABS)

• Auteur / Autrice : Islam Ait-Hammouda
• Direction : Yacine Chitour
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés libres

Anti lock brake system (ABS)

Dynamique des véhicules

Résumé

Dans cette thèse on s'intéresse au problème du contrôle longitudinal des véhicules, plus particulièrement aux algorithmes d'anti-blocage des roues -ABS-. L'objectif est de modéliser et d'étudier une catégorie de systèmes anti-blocage de roues proche de celles utilisées dans l'industrie -basée sur les seuils de décélération-. D'abord, à partir de l'analyse des trajectoires du système, on proposera des conditions sur les seuils de décélération qui optimisent le freinage du véhicule. Ensuite, on s'intéressera à l'impact d'une discontinuité de l'adhérence pneu/sol sur la dynamique du système, un algorithme ABS qui prenne en charge ce type de phénomènes est proposé et étudié. Il nous sera aussi utile pour analyser, sous forme de simulations, l'impact des variations de charge sur les performances des algorithmes ABS. L'interaction des systèmes de sécurité offre de nos jours de nouvelles opportunités pour augmenter performances du véhicule et améliorer le confort du conducteur. Ceci nous a poussé à étudier l'interaction entre les algorithmes ABS des quatre roues. Des solutions à des problèmes tel que : les remontées d'efforts au volant, le manque de conditions satisfaisantes à l'estimation de la vitesse véhicule (garantir au moins une roue dans la zone stable du pneumatique), sont proposées. La dernière partie de cette thèse est consacrée au suivi de trajectoire d'un véhicule avec point de visée. Des lois de commande par retours d'états statiques en l'erreur et de type saturation emboîtée sont proposées. L'objectif de cette partie étant d'introduire l'étude d'un modèle conducteur, qui nous sera utile à l'analyse des performances des algorithmes ABS.

In this thesis we were interested on the problem of longitudinal control of vehicles, and more particularly on anti-lock brake algorithms or ABS. The main objective is to model and to study a category of anti-lock brake systems similar to those used in industry (based on deceleration thresholds). Starting from the analysis of the system's trajectories, we will propose conditions on the deceleration thresholds that optimize the braking force of the vehicle. Then, we will be interested in the impact of discontinuous transitions of road characteristics on the system's dynamic. An ABS algorithm that deals with this type of phenomena is proposed and studied. It will be also useful to analyze, using simulations, the impact of vertical force variation on the ABS algorithms performances. Nowadays, The safety systems interaction offers new advisabilities to increase vehicle performances and to improve the driver's comfort. This pushed us to study the interaction between the ABS algorithms of the four wheels. Some solutions that deal with problems such as: the increase of efforts at the wheel, the lack of satisfactory conditions to the estimate the vehicle's speed (to guarantee at least one wheel in the stable zone of the tire), are proposed. The last part of this thesis is devoted to the trajectory following of a vehicle with point of vision. Feedback static controllers (Saturation Type) are proposed. The objective of this part being to introduce the study of a driver model, which will be useful for the analysis of the of the performances of ABS algorithms performances.