Étude des seuils d'entrée en régulation ESP

ALFONSO PORCEL / EL-MAHDI ABGHOUR 1-6-2006 

Étude des seuils d’entrée en 

régulation ESP 

banc HIL IPG + chaîne de mesures

Étude des seuils d’entrée en régulation ESP. 1 Juin 2006 2 

SOMMAIRE 

Introduction 

Seuil d’entrée en régulation 

sans chaîne de mesures 


avec chaîne de mesures 

Apport du protocole CCP 

Conclusion


SOMMAIRE 

Introduction 






Conclusion


Introduction 

Étude des seuils avec banc HIL IPG 

Entrées ESP 

Sorties 

Comportement 

dynamique du 

véhicule 

Objectif : Contrôler et visualiser les conditions d’entrée en régulation 

→ vérification des softs ESP / spécifications 

→ amélioration de la robustesse par balayage systématique 

des conditions véhicule 

Pourquoi 

→ part importante de la mise au point (temps, enjeu client) 

→ variété de SDV et de sollicitations non réalisable expérimentalement


Introduction 

Avec chaîne de mesures 

Étude de l’entrée en régulation de l’ESP 

Besoin d’une chaîne de mesures pour accéder 

aux variables internes de l’ECU 

Chaîne de 

mesures 

ESP 

Entrées Sorties 

Informations 

Internes 


Objectif : comprendre les décisions de régulation de l’ESP


SOMMAIRE 

Introduction 






Conclusion



Sans chaîne de mesures 

Principe : 

Balayage automatique multidimensionnel 

des conditions véhicule 

pas d’accès au seuil de régulation 

de l’ESP 

Effort 

pédale de frein 

Angle volant 

Vitesse initiale 

• Comparaison basée sur le comportement du véhicule à 

l’instant de la régulation 

• Dépendance aux effets véhicule (ex: pneus) 

adhérence 

chargement


SOMMAIRE 

Introduction 






Conclusion




Principe : 

Balayage manuel multidimensionnel des conditions véhicule 

accès au seuil de régulation de l’ESP 

Exemple 1: Évolution du seuil basé sur la vitesse de lacet 

« Manœuvre de dynamique angulaire » (virage qui se ferme ) 

But : provoquer une régulation CDS pour des vitesses longitudinales et 

des vitesses volant variables. 

Phases de la manoeuvre: 

- Démarrage et roulage en ligne droite (jusqu’à vitesse v) 

sur haute adhérence (Mu = 1) 

- Contrôle latéral réalisé par le Driver de CarMaker 

- Relâchement de l’accélérateur et débrayage (1s) 

- Application d’une rampe volant (ex. 40 deg/s) 

- Freinage et arrêt du véhicule.




Représentation graphique de l’évolution du seuil basé sur la vitesse de lacet 

4,6 

4,4 

4,2 

4 

3,8 

3,6 

3,4 

3,2 

Seuil Psip (°/s) 

50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 

Vitesse véhicule (km/h) 

Zone 1 Zone 2 Zone 3 

Le seuil d’entrée en régulation basé 

sur la vitesse de lacet évolue : 

- avec la vitesse du véhicule Sensibilisation ESP 

- avec l’accélération latérale régul. intempestive 

Accél Lat. (m/s2) 

8 

7 

6 

5 

4 

3 

2 

1 

0




Exemple 2: Évolution du seuil basé sur l’angle au volant 

« Manœuvre de dynamique angulaire » 

Seuil angle volant 

pour t=t1ere regul - 70 ms 

4 

3,5 

3 

2,5 

2 

1,5 

1 

0,5 

0 

Vréf 


(km/h) 

Reconstruction 

Régulation basée sur 

vit.lacet (le seuil sur 

l’angle volant n’est plus 

représentatif). 

44,61 58,69 69,25 79,15 90,59 100,49 110,17 114,57 123,15 131,95 

Le seuil d’entrée en régulation basé sur l’angle au volant 

(non disponible avec la chaîne de mesures) 

évolue avec la vitesse du véhicule sensibilisation de l’ESP avec la vitesse. 

L’éventuel effet de l’accélération latérale ne peut être traité avec les données disponibles.


Interprétation des seuils 

Frontières de régulation 

Détermination des zones de fonctionnement 

pour une manœuvre de Dynamique Angulaire 

- Stable : aucune régulation ESP n’est nécessaire 

- Sous-virage ou Survirage : régulation de l’ESP 

Première correction de 

survirage sur psip 

ZONE DE 

SURVIRAGE 

seuil ψ’ 

seuil β v 

ψ 

Rampe au volant 40 deg/s, Vinit = 60 km/h 

β 

Première correction de 

sous-virage sur angle 

volant 

ZONE DE 

SOUS-VIRAGE 

−ψ 

− β 

= 

= 

ψ 

β 

Comportement du 

véhicule nominal de 

l’ESP = vitesse de lacet 

cible de l’ESP 

ψ 

ψ 

= 

ψ 

⋅ 

= 

⋅ 

+ 

ψ 

µ ⋅ 

= 

β 

ψ



Exemple 1. Sous-virage 


ZONE DE 

SURVIRAGE 

Comportement du véhicule 

mesuré en simu 

marge ψ’ 

marge β v 

ZONE DE 

SOUS-VIRAGE 

Consommation de la 

marge de sous-virage



Exemple 2. Sous-virage 


ZONE DE 

SURVIRAGE 

marge ψ’ 

marge β v 

ZONE DE 

SOUS-VIRAGE



Exemple 3. Survirage 

ZONE DE 

SURVIRAGE 


Consommation de la 

marge de survirage 

sur psip


SOMMAIRE 

Introduction 






Conclusion


Définition du protocole CCP (CAN CALIBRATION 

PROTOCOL) 

• Protocole de communication utilisé pour la calibration et la mesure des 

systèmes Embarqués. 

• CCP permet des échanges de données du type maître/esclave : 

Le maître étant l’outil de mesure, de calibration ou de diagnostic. 

l’esclave étant le système embarqué. 

Maître 

CAN 

Esclave Esclave 

CANAPE, Banc D’essai, etc.. 

Système embarqué : ESP, CMM, etc..


Schéma de mesure actuel 

BSI 

CMM BVA 

BANC HIL IPG 

CAN véhicule 

ESP/ABS DEVELOPPEMENT 

Chaîne de mesure : 

Spécifique par fournisseur 

Les variables internes ESP 

indisponibles 

directement sur le CAN 

Connexion spécifique : 

Fibre optique(TEVES), 

Liaison série(TRW), 

Ethernet(Bosch81) …


Schéma de mesure possible avec CCP 

BSI 

CMM BVA 

BANC HIL IPG 

Module 

CCP 

ESP/ABS 

CAN véhicule 

Module 

CCP 

Les variables internes ESP 

disponibles 

directement sur le CAN



• Accès aux variables internes du calculateur 

Variables accessibles actuellement avec une chaîne de mesure ESP 

spécifique au fournisseur 

• Accès aux mêmes variables internes : calculateur série ou développement 

• Apport pour bancs HIL : L’implémentation du protocole CCP permet : 

un élargissement des tests (suite accès variables internes) et donc des 

études 

Une automatisation des tests (automatisation impossible avec une chaîne de 

mesure) 

Une observation des seuils « fournisseurs » sans chaîne de mesure (intérêt : 

connaissance de l’évolution de ces seuils pour comparaison des différents 

stade de développement du calculateur) 

Etc..


Limite du CCP 

• CCP ne remplace pas une chaîne de mesure 

• Toutes les variables sont disponibles mais seulement un nombre restreint est 

accessible 

Environ 15 variables (ou 28 octets ) pour une acquisition à 10ms 

(exemple sur ECU Teves) 

• Disponible seulement chez TEVES actuellement 

Souhait d’implémenter ce protocole sur Bosch


Coût / Facilité de mise en oeuvre 

• Implémentation CCP sur banc HIL IPG : 25 K€ (Finding avec IPG) 

• L’outil CANApe est un outil standard compatible CCP : 7 K€ 

Prix Chaîne de mesure / fournisseur : environ 25 K€ 

Réduction de coût pour études ne nécessitant pas de chaîne de mesure : 

• Facilité de mise en œuvre 

CCP est un standard de communication utilisation d’outils standards 

quelque soit le fournisseur 

Branchement simple sur le CAN véhicule (comme un CANAlyser) 

Pas d’encombrement dans le véhicule 

Variables internes ESP accessibles directement sur l’environnement banc 

(plus besoin de prêt de chaîne de mesure)


SOMMAIRE 

Introduction 






Conclusion


Conclusion 

• Étude des seuils d’entrée en régulation 

Sans chaîne de mesures : 

- automatisation des tests possible mais comparaison basée sur le 

comportement du véhicule à l’instant de la régulation 

dépendance aux caractéristiques véhicule, pneu, … 

Avec chaîne de mesures : 

- accès à l’information interne à l’ESP (ex: seuils) mais pas de 

possibilité d’automatisation des tests 

Solution 

accès aux variables internes de l’ESP avec le protocole CCP 

(possibilité d’automatisation de tests)

Étude des seuils d'entrée en régulation ESP

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