Selon les sources gouvernementales malagasy, publiés par le Ministère de Transport et de Météorologique, les accidents de route sont les premières causes de traumatisme à Madagascar [3]. De 2008 à 2011, 4 440 cas d’accidents de circulation ont été recensés dont 29% sont fatals. Publié par la presse Midi Madagasikara, le Comité d’Entreprise pour les Assurances Madagascar (CEAM) a recensé 10 820 accidents en 2014 et 10 122 accidents en 2015 soit un taux de 28 accidents par jours [4]. D’après des statistiques internationales, Madagascar fait partie des pays qui possèdent un taux de mortalité parmi les plus élevés au monde, dû aux accidents de la route [5]. Des statistiques internationales montrent que les accidents mortels seraient de l’ordre de 33,7% sur 100.000 habitants [5][6]. Il y aurait donc en moyenne 5 morts et 20 blessés chaque jour dus aux accidents routiers. Les articles des médias témoignent de cette situation. Certes, le non respect du Code de la route ou tout simplement l’ignorance pour tous les usagers de la route, notamment le port obligatoire de casque pour les motards, l’excès de vitesse, sont les principales causes de ces accidents mortels. À cela s’ajoute l’état d’ébriété des conducteurs, les défaillances techniques des véhicules et l’absence de prudence de beaucoup de chauffeurs. Après les voitures particulières, les taxis be et taxis-brousse se trouvent en deuxième place à avoir fait des accidents.
Processus de conception d’un ECU (Electronic Control Unit)
La phase de recherche – Revue des littératures
Nombreux sont les livres scientifiques, techniques et académiques lus et revus lors de la recherche entreprise dans le présent mémoire. Ils ont été utiles, non seulement dans la compréhension du monde relatif à l’ESC, mais ont aussi participé à la mise en oeuvre des travaux de recherche accomplis dans ce mémoire.
La phase de conception
Cette étape consiste à modéliser les différentes parties du système, à savoir: la modélisation de la dynamique de véhicule, la dynamique de roue et la commande à utiliser qui définira l’algorithme.
La phase de test et les méthodes de vérification
Selon l’étape du processus de développement dans lequel une fonction de commande est différente, les méthodes CAE sont employées pour vérifier sa qualité et sureté fonctionnelle. Ces méthodes incluent (mais n’y sont pas limitées), le lancement de simulations avec les “model-in-the-loop” (MIL), “software-in-the loop” (SIL), “hardware-in-the-loop” (HIL) et driver-in-the-loop (DIL).
Les simulations MIL sont lancées quand la fonction de commande est toujours dans son étape de conception sous forme d’algorithme simple. La fonction est simulée avec les entrées et les sorties (I/O) dans un environnement simulé, représenté par un modèle comme Simulink. En effectuant un test SIL, le modèle de commande a atteint un plus haut niveau de maturité et est correctement codé dans un programme informatique, implantable dans un ECU. La fonction est maintenant simulée avec de l’I/O à temps discret dans un environnement simulé. Le HIL assure les tests quand le logiciel est implémenté dans un ou plusieurs ECU et est examiné en temps réel avec de l’I/O à un modèle de simulation. Les fonctions de commande peuvent également être évaluées dans un environnement DIL, où le conducteur fait partie de la boucle, par exemple un simulateur moteur. Le développement est le plus rapide pendant les simulations MIL mais seulement les problèmes induits par l’algorithme stratégique lui-même sont découverts à ce stade. L’essai de SIL est exigé pour détecter des erreurs et des bogues de logiciel dans le code. De plus, le test HIL est nécessaire pour capturer des erreurs électriques et matérielles. Les simulations DIL ne sont pas aussi employées couramment que les trois types décrits précédemment. Cependant, la rétroaction d’un conducteur réel peut s’avérer utile, car la sensation du véhicule est un terme vague, parfois difficile à quantifier et évaluer dans des simulations CAE. Ces méthodes peuvent également être employées pour analyser comment la fonction répond aux modes de défaillance telles que des pertes de signal et erreurs en les présentant exprès à la simulation.
État de l’Art
L’erreur humaine est la cause pour une grande partie des accidents de la route. En raison des circonstances externes, telles qu’un obstacle apparaissant soudainement sur la route ou une conduite à une vitesse non convenable, le véhicule peut atteindre ses limites critiques et devient incontrôlable. Les forces d’accélération latérale agissant sur le véhicule atteignent des valeurs qui surchargent le conducteur. Les systèmes électroniques peuvent apporter une contribution importante à la sécurité de la conduite d’automobile.
De nombreuses études à travers le monde sont conduites à investiguer l’efficacité de l’ESC en aidant le conducteur à maintenir le contrôle de son véhicule. En conséquence, les nombres et sévérités d’accidents sont réduits. Selon une investigation menée par l’université de Cologne, 4000 vies peuvent être sauvée et 100 000 accidents évités si toutes les voitures européennes ont de l’ESC [13]. Une étude similaire faite par l’IIHSNO montre que l’ESC peut prévenir environ le tiers (10 000) de tous les accidents fatals.
Définition
La SAE définit l’ESC comme un système qui a tous les attributs suivants [14][15]:
• l’ESC augmente la stabilité directionnelle du véhicule en appliquant et ajustant les freins du véhicule individuellement pour induire le couple de lacets de correction au véhicule;
• l’ESC est un système assisté par ordinateur qui utilise un algorithme de boucle fermé pour limiter le sous-vireur et le survireur du véhicule quand cela s’avère approprié;
• l’ESC est capable d’estimer la vitesse de lacet du véhicule ainsi que le dérapage, et observe la direction entrée par le conducteur;
• l’ESC doit être opérationnel sur toutes les plages de vitesse du véhicule.
Le système de l’ESC aide le conducteur à maintenir le bon contrôle et la stabilité latérale sans être affecté par les conditions de la route dans de larges variétés de manoeuvres.
Historique
En 1987, les premiers innovateurs de la commande électronique de stabilité, MercedesBenz et BMW, ont présenté leurs premiers systèmes de contrôle de traction. La commande de traction fonctionne en appliquant un freinage individuel sur chaque roue et sur l’actionneur des roues pour garder la traction pendant l’accélération, mais, à la différence de l’ESC, elle n’est pas conçue pour faciliter la direction. BMW, en collaboration avec Robert Bosch Gmbh et Continental Automotive Systems, a développé un système pour réduire le couple moteur afin d’empêcher la perte de contrôle et l’a appliqué aux modèles entiers des séries BMW pour 1992. De 1987 à 1992, Mercedes-Benz et Robert Bosch Gmbh ont développé ensemble un système appelé Elektronisches Stabilitätsprogramm (programme électronique de stabilité, marque déposée ESP) pour contrôler le glissement latéral .
Sureté des véhicules motorisés
Système de sureté
Plusieurs facteurs affectent la sécurité d’un véhicule en route :
• l’état du véhicule (par exemple, le niveau d’équipement, condition des pneus, usure des composants);
• la condition météorologique, l’état de la surface routière et l’état du trafic (par exemple, des vents latéraux, le type de la surface routière et la densité du trafic);
• l’aptitude du conducteur, c’est-à-dire sa compétence en conduite, son état physique et mental.
Dans le passé, seul le système de freinage (à l’exception des éclairages) composé de la pédale de frein, du circuit de freinage et des freins de roue contribuait à la sureté du véhicule. Néanmoins, au cours du temps de plus en plus de systèmes qui interviennent activement au système de freinage ont été ajoutés. Dû à ses interventions actives, le système de sureté est aussi référé aux systèmes de sureté active (active safety system). Les systèmes de suretés trouvés dans les véhicules récents améliorent énormément leurs sécurités.
Le frein est un composant essentiel dans un véhicule motorisé. Il est indispensable pour une utilisation sure du véhicule sur la route. Aux vitesses réduites et avec un peu du trafic qui ont été le cas en premières années de circulation en voiture, les demandes déposées sur le système de freinage étaient moins harassantes qu’elles sont aujourd’hui. Au cours du temps, les systèmes de freinage sont devenus de plus en plus fortement développés. Dans l’analyse finale, les vitesses avec lesquelles les voitures peuvent être conduites aujourd’hui sont seulement possibles parce qu’il y a des systèmes de freinage fiables qui sont capables de ralentir le véhicule et de l’apporter sans risque à une halte même dans des situations dangereuses. En conséquence, le système de freinage est fondamental à la sécurité de véhicule.
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