FR2809369A1 - Dispositif de direction pour vehicule automobile - Google Patents
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Abstract
Ce dispositif (60, 50) comprend des moyens de détection de l'actionnement d'un mécanisme de freinage (53, 54), des moyens de comparaison pour juger laquelle des roues de gauche et de droite a la vitesse plus élevée, des moyens pour juger si la différence de vitesse entre les roues gauche et droite dépasse une valeur de seuil préfixée, et des moyens de commande (20) du mécanisme de direction (2, 3) sur la base du résultat du jugement des moyens de comparaison en réponse à la détection d'un actionnement du mécanisme de freinage par les moyens de détection, de façon à provoquer un changement d'orientation supplémentaire des roues directrices (4A, 4B), d'un angle de braquage de réglage, vers la roue à vitesse plus faible, à condition que les moyens de jugement de vitesse jugent que la différence de vitesse dépasse la valeur de seuil.
Description
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ARRIERE PLAN DE L'INVENTION
Domaine de l'invention
La présente invention concerne un dispositif de direc-
tion pour véhicule automobile qui est apte à commander
l'orientation d'un véhicule automobile en commandant un mé-
canisme de direction.
Description de la technique apparentée
On a proposé un dispositif de direction pour véhicule automobile qui ne présente pas de liaison mécanique entre le volant de direction et un mécanisme de direction servant à orienter les roues directrices du véhicule (voir par exemple la publication de brevet japonais non examiné n 9-142330
(1997)). Dans ce dispositif de direction pour véhicule auto-
mobile, l'orientation et le degré de manoeuvre des roues di-
rectrices sont détectés et une force d'entraînement, prove-
nant d'un actionneur tel qu'un moteur électrique, est appli-
quée au mécanisme de direction sur la base du résultat de la détection. Cet agencement remédie à la nécessité d'un accouplement mécanique entre le mécanisme de direction et le volant de direction. Il est donc possible d'empêcher une poussée vers
le haut du volant de direction lors d'une collision du véhi-
cule. En outre, cet agencement permet une simplification
structurelle et une réduction de poids du mécanisme de di-
rection et une plus grande souplesse de positionnement du
volant de direction. Par ailleurs, cet agencement rend pos-
sible l'utilisation d'autres moyens de manoeuvre, tels qu'un levier de direction et une pédale de direction à la place du
volant de direction.
Dans le dispositif de direction pour véhicule automo-
bile présentant la structure indiquée ci-dessus, la relation entre la manoeuvre du volant de direction et la manoeuvre du
mécanisme de direction peut être modifiée d'une manière sou-
ple au moyen d'une commande électrique. Par conséquent, on
s'attend à ce que la manoeuvrabilité du véhicule soit amé-
liorée d'une façon spectaculaire.
C'est ainsi par exemple qu'une vitesse de lacet cible ou une accélération transversale cible est déterminée en fonction d'un couple de manoeuvre ou d'un angle de manoeuvre
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du volant de direction et que la manoeuvre du mécanisme de direction est commandée sur la base de la vitesse de lacet cible ou de l'accélération transversale cible en vue d'un réglage d'attitude du véhicule. Ainsi, les caractéristiques dynamiques du véhicule peuvent être rendues optimales pour
la manoeuvre de direction.
Dans le cas o le réglage d'attitude du véhicule auto-
mobile est effectué au moyen du dispositif "de direction par
fil" indiqué ci-dessus, la vitesse de lacet réelle du véhi-
cule est détectée et une vitesse de lacet cible est détermi-
née en fonction de la manoeuvre du volant de direction.
L'angle de direction du mécanisme de direction est déterminé
de façon à rapprocher la vitesse de lacet réelle de la vi-
tesse de lacet cible. D'une manière plus précise, un angle de direction cible est déterminé sur la base de l'écart de la vitesse de lacet réelle vis-à-vis de la vitesse de lacet cible et le mécanisme de direction est commandé de façon à rendre l'angle de direction réel du mécanisme de direction
égal à l'angle de direction cible.
Toutefois, dans le cas o l'actionneur de direction est commandé en permanence sur la base de l'écart de la vitesse de lacet réelle vis-à-vis de la vitesse de lacet cible, il peut en résulter une commande avec dépassement. Le véhicule
est donc l'objet d'un mouvement de lacet même pendant un dé-
placement rectiligne ordinaire, en particulier pendant un
déplacement à faible vitesse.
Une manière concevable d'aborder ce problème consiste à préfixer un certain état de seuil pour commander
l'actionneur de direction d'une manière moins sensible.
C'est ainsi par exemple que le réglage d'attitude au moyen
de la commande de l'actionneur de direction n'est pas effec-
tué tant que l'écart de la vitesse de lacet réelle vis-à-vis
de la vitesse de lacet cible n'atteint pas un seuil préfixé.
Toutefois, avec cet agencement, la commande est retar-
dée, ce qui ne permet pas de supprimer d'une manière effi-
cace une instabilité d'attitude du véhicule sur ce qu'il est convenu d'appeler une route à double y. L'expression "route
à double y" désigne ici une route présentant des coeffi-
cients de frottement qui diffèrent d'une manière notable en
ce qui concerne les roues de gauche et de droite du véhi-
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cule. Un cas typique se présente par exemple lorsque les roues de droite sont sur une surface de route en asphalte sec et les roues de gauche sont sur une surface de route verglacée. Lorsque le mécanisme de freinage du véhicule automo- bile est actionné sur une telle route à double y, une force
de freinage plus grande est produite sur le côté à y (coef-
ficient de frottement) plus élevé, de sorte qu'un couple de lacet plus grand s'exerce promptement sur le véhicule, ce qui rend instable l'attitude du véhicule. C'est pourquoi ce qu'il est convenu d'appeler une manoeuvre de commande de
contrebraquage est de préférence exécutée de façon à appli-
quer un couple de lacet de réglage au véhicule dans un sens
opposé en vue de stabiliser l'attitude du véhicule.
Toutefois, l'agencement indiqué ci-dessus qui provoque le retard dans la commande ne peut pas supprimer le couple de lacet se présentant au stade initial de la manoeuvre de freinage, de sorte que le véhicule souffre inévitablement
d'une instabilité d'attitude notable.
En dehors de cela, le retard dans la commande peut être provoqué par un retard dû au calcul de la vitesse de lacet cible, un retard qui est attribuable à l'aptitude de réponse de l'actionneur de direction et analogue, et il est au total d'environ 120 ms à 130 ms. Ce retard dans la commande n'est
pas négligeable lorsque la manoeuvre de freinage est exécu-
tée sur une route à double g.
RESUME DE L'INVENTION
La présente invention a pour but de fournir un disposi-
tif de direction pour véhicule automobile qui soit apte à stabiliser l'attitude du véhicule pendant une manoeuvre de freinage.
La présente invention a pour objet un dispositif de di-
rection pour véhicule automobile, permettant de commander
l'entraînement d'un mécanisme de direction du véhicule auto-
mobile. Le dispositif de direction pour véhicule automobile comprend: un circuit de détection d'actionnement de frein servant à détecter l'actionnement d'un mécanisme de freinage du véhicule automobile, un circuit de comparaison de vitesse servant à juger laquelle des roues de gauche et de droite du
véhicule automobile présente une vitesse de roue plus éle-
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vée, un circuit de jugement de vitesse servant à juger si la différence de vitesse entre les roues de gauche et de droite du véhicule automobile dépasse une valeur de seuil préfixée, et un circuit de commande de direction servant à commander le mécanisme de direction. En réponse à la détection d'un
actionnement du mécanisme de freinage par le circuit de dé-
tection d'actionnement de frein, le circuit de commande de direction commande le mécanisme de direction sur la base du résultat du jugement effectué par le circuit de comparaison de vitesse, de façon à provoquer un changement d'orientation supplémentaire des roues directrices du véhicule automobile,
d'un angle de braquage de réglage, vers celle des roues di-
rectrices qui présente une vitesse de roue plus faible, à condition que le circuit de jugement de vitesse juge que la différence de vitesse entre les roues de gauche et de droite
dépasse la valeur de seuil préfixée.
Conformément à la présente invention, il est jugé si la différence dans la vitesse de roue (différence de vitesse) entre les roues de gauche et de droite dépasse la valeur de
seuil préfixée, lorsque le mécanisme de freinage est action-
né de façon à appliquer une force de freinage au véhicule automobile. Si la différence de vitesse entre les roues de gauche et de droite est plus grande au moment du freinage, il existe un risque élevé que le véhicule se déplace sur une route présentant des coefficients de frottement notablement
différents vis-à-vis des roues de gauche et de droite du vé-
hicule. Dans un tel cas, le mécanisme de direction est com-
mandé de façon à provoquer un changement d'orientation sup-
plémentaire des roues directrices du véhicule, de l'angle de
braquage de réglage, vers la roue à vitesse plus faible.
Ainsi, un couple de lacet de réglage est appliqué au véhi-
cule de façon à contrebalancer le couple de lacet s'exerçant sur le véhicule qui est dû aux coefficients de frottement différents de la route vis-à-vis des roues de gauche et de
droite du véhicule.
Dans la présente invention, le mécanisme de direction
est commandé instantanément sur la base du jugement concer-
nant la question de savoir si la différence de vitesse entre les roues de gauche et de droite dépasse la valeur de seuil
au moment de l'actionnement du mécanisme de freinage. Lors-
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que la manoeuvre de freinage est exécutée pendant un dépla-
cement sur ce qu'il est convenu d'appeler une route à double g, le réglage d'attitude du véhicule peut être effectué avec une aptitude de réponse satisfaisante afin de contrebalancer le couple de lacet s'exerçant sur le véhicule qui est dû à
la manoeuvre de freinage.
Conformément à un mode de réalisation de la présente invention, le circuit de commande de direction commande le mécanisme de direction de manière à appliquer un changement
d'orientation supplémentaire aux roues directrices du véhi-
cule automobile, de la valeur de l'angle de braquage de ré-
glage, vers la roue à vitesse la plus basse, à condition que la différence de vitesse dépasse la valeur de seuil après
l'écoulement d'une période préfixée.
Avec cet agencement, la question de savoir si les roues directrices doivent faire l'objet d'un changement
d'orientation supplémentaire de l'angle de braquage de ré-
glage est jugée sur la base de la différence de vitesse dé-
tectée après l'écoulement de la période préfixée à partir de la détection d'un actionnement du mécanisme de freinage. Il est ainsi possible d'empêcher une commande en dépassement, ce qui empêche qu'une manoeuvre de freinage ordinaire soit
exécutée d'une manière impropre.
La période préfixée est de préférence une période très brève, de l'ordre de 40 ms à 70 ms en vue d'empêcher une instabilité d'attitude notable du véhicule. D'une manière
plus précise, dans le cas o le circuit de commande de di-
rection exécute d'une manière répétée une manoeuvre de com-
mande de mécanisme de direction suivant un certain cycle de commande (10 ms), la période préfixée valoir quatre à cinq
fois le cycle de commande.
L'angle de braquage de réglage, qui doit être ajouté à l'angle de direction du mécanisme de direction lorsque la différence de vitesse entre les roues de gauche et de droite
dépasse la valeur de seuil, peut avoir une valeur constante.
Ainsi, la manoeuvre de commande devant être effectuée par le
circuit de commande de direction est simplifiée. En consé-
quence, le mécanisme de direction peut être commandé instan-
tanément, de sorte que le couple de lacet apparaissant au
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stade initial du freinage du véhicule peut être supprimé
d'une manière efficace.
Le circuit de commande de direction peut fixer d'une manière variable l'angle de braquage de réglage en fonction de la différence se présentant dans l'état de freinage entre
les roues de gauche et de droite.
Avec cet agencement, le couple de lacet de réglage peut être appliqué d'une manière convenable au véhicule au moyen de la commande du mécanisme de direction en fonction de la différence entre les coefficients de frottement de la route vis-à-vis des roues de gauche et de droite. Ainsi, il est
possible d'exécuter d'une manière plus avantageuse le ré-
glage d'attitude pendant la manoeuvre de freinage.
Le dispositif de direction pour véhicule automobile
conforme à l'invention peut coopérer avec des moyens un cir-
cuit de commande de freinage servant à commander le méca-
nisme de freinage. Dans ce cas, le circuit de commande de freinage peut être adapté pour détecter un actionnement du mécanisme de freinage et les vitesses des roues de gauche et de droite du véhicule. Ce circuit de commande de freinage peut en outre être adapté de façon à comparer les vitesses des roues de gauche et de droite l'une vis-à-vis de l'autre et à comparer la différence de vitesse entre ces roues de
gauche et de droite à la valeur de seuil.
Dans ce cas, le circuit de commande de direction et le circuit de commande de freinage peuvent être connectés l'un à l'autre par une ligne de communication appropriée. Plus précisément, le circuit de commande de direction acquiert des données provenant du circuit de commande de freinage par la ligne de communication, ces données contenant des données indiquant si le mécanisme de freinage est ou non actionné, des données indiquant laquelle des roues de gauche et de droite présente la vitesse de roue la plus élevée et des données indiquant si la différence de vitesse entre les roues de gauche et de droite dépasse ou non la valeur de seuil. De préférence, le mécanisme de direction ne comporte
pas de liaison mécanique avec un organe de manoeuvre de di-
rection, tel qu'un volant de direction, ou est adapté de fa-
çon à être mis hors de prise mécanique avec l'organe de ma-
noeuvre de direction, suivant ce qui est requis. Avec cet agencement, le mécanisme de direction peut être commandé électriquement en fonction de la manoeuvre de l'organe de
manoeuvre de direction, de sorte qu'une manoeuvre de com-
mande de direction peut être effectuée de la manière souhai- tée par le conducteur et que le comportement du véhicule
peut aisément être stabilisé au moyen de la commande de di-
rection indépendante de la manoeuvre de l'organe de manoeu-
vre de direction.
Les buts, particularités et effets de la présente in-
vention qui précèdent ressortiront mieux, ainsi que
d'autres, de la description de modes préférés de réalisation
qui suivent en regard des dessins annexés.
DESCRIPTION SUCCINCTE DES DESSINS
La figure 1 est un schéma de principe servant à expli-
quer la structure de base d'un dispositif de direction pour véhicule automobile conforme à un mode de réalisation de la présente invention,
la figure 2 est un schéma servant à expliquer la ma-
nière dont une manoeuvre de freinage est exécutée sur ce qu'il est convenu d'appeler une route à double y, la figure 3 est un ordinogramme servant à exposer le fonctionnement d'un dispositif de commande de direction, la figure 4 est un graphe illustrant les variations des vitesses des roues de gauche et de droite dans le temps
qui sont observées lorsqu'une manoeuvre de freinage est exé-
cutée sur une route à double y et les figures 5A, 5B et 5C sont des graphes illustrant respectivement les variations, dans le temps, de la vitesse de lacet, de l'angle de manoeuvre du volant de direction et de l'angle de direction des roues motrices du véhicule qui sont observées lorsqu'une manoeuvre de freinage est exécutée
sur une route à double g.
DESCRIPTION DES MODES PREFERES DE REALISATION
La figure 1 est un schéma de principe servant à exposer
la structure de base d'un dispositif de direction pour véhi-
cule automobile conforme à un mode de réalisation de la pré-
sente invention. Ce dispositif de direction pour véhicule
automobile convertit le mouvement d'un actionneur de direc-
tion 2, commandé conformément à la manoeuvre de rotation d'un volant de direction (organe de manoeuvre de direction) 1, en un mouvement de changement d'orientation des roues avant gauche et droite (roues motrices du véhicule) 4A, 4B
par l'intermédiaire d'une boîte d'engrenages de direction 3.
Ainsi, une manoeuvre de direction est obtenue sans accouple- ment mécanique entre le volant de direction 1 et la boîte d'engrenages de direction 3. Dans ce cas, l'actionneur de
direction 2, la boîte d'engrenages de direction 3 et analo-
gues constituent un mécanisme de direction.
L'actionneur de direction 2 peut par exemple être cons-
titué d'un moteur électrique, tel qu'un moteur sans collec-
teur connu. La boîte d'engrenages de direction 3 comporte un mécanisme de conversion de mouvement (mécanisme à filetage et à billes ou analogue) servant à convertir le mouvement de rotation de l'arbre de sortie de l'actionneur de direction 2 en un mouvement axial rectiligne d'une barre de direction 7
(transversale vis-à-vis du véhicule automobile). Le mouve-
ment de la barre de direction 7 est transmis à des leviers de barre d'accouplement 9 par l'intermédiaire de barres d'accouplement 8 de façon à faire changer d'orientation les leviers de barre d'accouplement 9. Ainsi, les roues 4A, 4B portées par les leviers de barre d'accouplement 9 font
l'objet d'un changement d'orientation.
Le volant de direction 1 est accouplé à un arbre rota-
tif 10 porté d'une manière rotative vis-à-vis du véhicule.
Cet arbre rotatif 10 est pourvu d'un actionneur de force an-
tagoniste 19 servant à appliquer une force de contrebraquage au volant de direction 1. D'une manière plus précise, l'actionneur de force antagoniste 19 peut être constitué d'un moteur électrique, tel qu'un moteur sans collecteur, présentant un arbre de sortie solidaire de l'arbre rotatif 10. Un organe élastique 30, tel qu'un ressort hélicoidal,
est prévu entre le véhicule et une extrémité de l'arbre ro-
tatif 10 du côté opposé au volant de direction en vue de ré-
aliser une liaison entre ceux-ci. Du fait de sa force élas-
tique, l'organe élastique 30 ramène le volant de direction 1 dans une position de direction pour conduite en ligne droite, lorsque l'actionneur de force antagoniste 19
n'applique pas de couple à ce volant 1.
Pour détecter une valeur d'entrée de manoeuvre indi-
quant le degré de manoeuvre du volant de direction 1,
l'arbre rotatif 10 est pourvu d'un capteur d'angle 11 ser-
vant à détecter l'angle de manoeuvre 6h correspondant à l'angle de rotation de l'arbre rotatif 10. Cet arbre rotatif est en outre pourvu d'un capteur de couple 12 servant à
détecter le couple de manoeuvre T appliqué au volant de di-
rection 1.
Un capteur d'angle de direction 13 servant à détecter l'angle de direction 6 des roues 4A, 4B est prévu en tant que capteur de valeur de sortie servant à détecter la valeur de sortie de l'actionneur de direction 2. Ce capteur d'angle de direction 13 peut être constitué d'un potentiomètre qui détecte la valeur du déplacement de la barre de direction 7
déplacée par l'actionneur de direction 2.
Le capteur d'angle 11, le capteur de couple 12 et le
capteur d'angle de direction 13 sont connectés à un disposi-
tif de commande de direction 20 (circuit de commande de di-
rection) contenant une unité de commande électronique ou
UCE.
Le dispositif de commande de direction 20 commande
l'actionneur de direction 2 et l'actionneur de force antago-
niste 19 respectivement par l'intermédiaire de circuits de commande 22 et 23. Ce dispositif de commande de direction 20
est en outre connecté à un capteur d'accélération transver-
sale 15 servant à détecter l'accélération transversale Gy du
véhicule, à un capteur de vitesse de lacet 16 servant à dé-
tecter la vitesse de lacet y du véhicule et à un capteur de
vitesse 14 servant à détecter la vitesse V du véhicule.
Le dispositif de commande de direction 20 communique avec un dispositif de commande de conduite 60 (circuit de
commande de freinage) servant à commander le freinage du vé-
hicule par l'intermédiaire d'une ligne 50 prévue pour une transmission de données. Des données indiquant l'accélération transversale Gy, la vitesse de lacet y et la
vitesse de véhicule V, respectivement détectées par le cap-
teur d'accélération transversale 15, le capteur de vitesse de lacet 16 et le capteur de vitesse 14, sont utilisées dans 1O le dispositif de commande de direction 20 et transmises au
dispositif de commande de conduite 60 par la ligne 50.
Une pression de freinage est produite par un maître-
cylindre 52 en fonction d'une force graduée appliquée sur la pédale de frein 51. La pression de freinage est amplifiée et répartie sur des dispositifs de freinage 54 des roues avant 4A, 4B et des roues arrière 4C, 4D au moyen d'une unité de commande de pression de freinage 53, les dispositifs de freinage 54 respectifs appliquant des forces de freinage sur
les roues 4A à 4D. L'unité de commande de pression de frei-
nage 53 est commandée par le dispositif de commande de conduite 60 constitué d'une unité centrale électronique (UCE) de façon à commander d'une manière indépendante l'application de pressions de freinage sur les roues 4A à 4D
respectives.
Le dispositif de commande de conduite 60 est connecté non seulement au dispositif de commande de direction 20,
mais également à des capteurs de force de freinage 61, ser-
vant à détecter d'une manière indépendante les forces de freinage appliquées aux roues 4A à 4D respectives, et à des
capteurs de vitesse de roue 62 servant à détecter d'une ma-
nière indépendante les vitesses de rotation des roues 4A à
4D respectives.
Le dispositif de commande de conduite 60 commande l'unité de commande de pression de freinage 53 en vue de l'amplification et la répartition de la pression de freinage
sur la base des vitesses de rotation des roues 4A et 4B res-
pectives, détectées par les capteurs de vitesse de roue 62, et de valeurs de réaction appliquées à partir des capteurs
de force de freinage 61. Ainsi, les forces de freinage de-
vant être appliquées aux roues 4A à 4D respectives sont com-
mandées d'une manière indépendante. L'unité de commande de pression de freinage 53 est agencée de façon que la pression de freinage puisse être produite par une pompe intégrée même
si la pédale de frein 51 n'est pas manoeuvrée.
Le dispositif de commande de direction 20 et le dispo-
sitif de commande de conduite 60 effectuent respectivement
des opérations de réglage d'attitude en vue d'une stabilisa-
tion du comportement du véhicule. Plus précisément, le dis-
positif de commande de direction 20 commande l'actionneur de i direction 2 en vue de la stabilisation du comportement du véhicule. D'une manière plus détaillée, une vitesse de lacet cible y* est calculée sur la base de l'angle de manoeuvre 6h du volant de direction 1 et l'orientation des roues avant 4A, 4B est commandée de façon à faire converger la vitesse de lacet réelle y du véhicule, détectée par le capteur de
vitesse de lacet 16, vers la vitesse de lacet cible y* (com-
mande de vitesse de lacet).
Par ailleurs, le dispositif de commande de conduite 60 commande les pressions de freinage sur les roues situées sur
le côté intérieur ou extérieur du virage du véhicule de fa-
çon à faire converger la vitesse de lacet réelle y du véhi-
cule vers la vitesse de lacet y* en vue du réglage
d'attitude du véhicule.
Le dispositif de commande de direction 20 calcule la
vitesse de lacet cible y* sur la base de l'angle de manoeu-
vre 6h et du couple de manoeuvre T du volant de direction 1 au cours d'une conduite ordinaire. En outre, l'écart de la
vitesse de lacet réelle y, détectée par le capteur de vi-
tesse de lacet 16, vis-à-vis de la vitesse de lacet cible y* est calculé et un angle de direction cible 6*, qui est une valeur cible de l'angle de direction des roues avant gauche
* et droite 4A, 4B, est calculé sur la base de cet écart.
L'actionneur de direction 2 est commandé sur la base de
l'écart de l'angle de direction réel 6, détecté par le cap-
teur d'angle de direction 13, vis-à-vis de l'angle de direc-
tion cible 6*. Ainsi, la manoeuvre de direction est exécutée
en conformité avec la manoeuvre du volant de direction 1.
Dans le cas o l'actionneur de direction 2 est commandé en permanence sur la base de l'écart de la vitesse de lacet,
le véhicule a tendance à être l'objet d'un mouvement de la-
cet poussé au cours d'une conduite en ligne droite courante, en particulier pendant une conduite à faible vitesse. Plus précisément, l'actionneur de direction 2 est l'objet d'une
commande en dépassement. Pour empêcher la commande en dépas-
sement, les conditions de commande représentées par les ex-
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pressions (1) suivantes sont préfixées. D'une manière plus
détaillée, le réglage d'attitude basé sur l'écart de la vi-
tesse de lacet est effectué si les conditions de réglage suivantes sont satisfaites: O/C1 + f'/C2 > 1 et o' > 0........(1) dans lesquelles 3 est l'angle de patinage du véhicule, È est la vitesse angulaire de patinage du véhicule (D' = d/dt) et Cl et C2 sont des constantes (par exemple Ci= 1
degré et C2 = 5 degrés/s).
Ainsi, la commande de direction prévue pour le réglage d'attitude n'est effectuée que lorsque l'angle de patinage f diverge, de sorte qu'un mouvement de lacet du véhicule peut
être empêché.
Dans la technique antérieure, la commande indiquée ci-
dessus est utilisée même au cours d'une manoeuvre de frei-
nage, ce qui ne parvient pas à stabiliser l'attitude du vé-
hicule au cours de cette manoeuvre de freinage, en particu-
lier sur une route à double y. Plus précisément, dans le cas
o les conditions de réglage indiquées ci-dessus sont utili-
sées pour le réglage d'attitude au cours de la commande du
mécanisme de direction, la manoeuvre de commande est effec-
tuée avec un certain retard. Ce retard de la commande rend impossible la suppression de la vitesse de lacet appliquée au véhicule au stade initial de la manoeuvre de freinage sur
une route à double A, ce qui rend instable l'attitude du vé-
hicule. Par conséquent, le conducteur doit exécuter la ma-
noeuvre de direction d'une manière convenable pour la stabi-
lisation de l'attitude du véhicule.
Pour résoudre ce problème, dans le présent mode de ré-
alisation, le dispositif de commande de direction 20 com-
mande le mécanisme de direction sur la base de données de conditions de freinage appliquées à partir du dispositif de
commande de conduite 60 en réponse à la détection d'une ma-
noeuvre de freinage sur une route à double p.
Plus précisément, le dispositif de commande de direc-
tion 20 acquiert les données de conditions de freinage pro- venant du dispositif de commande de conduite 60 par l'intermédiaire de la
ligne de communication 50. Les données de conditions de freinage comprennent des données de signal de feux stop STP, des données de comparaison de vitesse WHv, indiquant laquelle des roues avant gauche et droite 4A et 4B possède la vitesse de roue la plus élevée, et des données de résultat de jugement Wth indiquant si la différence de vi-
tesse entre les roues avant gauche et droite 4A et 4B dé-
passe une valeur de seuil préfixée (par exemple 1,5 à 2,0 km/h). Le dispositif de commande de conduite 60 calcule la différence de vitesse entre les roues avant gauche et droite
4A et 4B sur la base des données de vitesse de roue des qua-
tre roues 4A et 4B introduites en entrée à partir des cap-
teurs de vitesse de roue 62. Le dispositif de commande de conduite 60 compare alors la différence de vitesse ainsi calculée à la valeur de seuil préfixée et fournit en sortie
le résultat de la comparaison en tant que données de résul-
tat de jugement Wth, sur la ligne de communication 50. Le dispositif de commande de conduite 60 prépare les données de comparaison de vitesse WHv indiquant laquelle des roues avant gauche et droite 4A et 4B possède la vitesse de roue
la plus élevée et fournit en sortie les données de comparai-
son de vitesse WHv sur la ligne de communication 50. Les
données de signal de feux stop STP sont des données indi-
quant si les feux stop du véhicule sont ou non allumés et
correspondent à des données de statut de mécanisme de frei-
nage indiquant si le mécanisme de freinage est ou non actif.
Les données de signal de feux stop STP, les données de
comparaison de vitesse WHv et les données de résultat de ju-
gement Wth sont représentées chacune sur la base de 1 bit.
La transmission de données entre le dispositif de commande de direction 20 et le dispositif de commande de conduite 60
est effectuée sur la base de 1 octet (8 bits). Par consé-
quent, les données de conditions de freinage indiquées ci-
dessus utilisent 3 bits des données de 1 octet à transmettre
sur la ligne de communication 50.
La figure 2 est un graphe servant à expliquer la ma-
nière dont une manoeuvre de freinage est effectuée sur ce qu'il est convenu d'appeler une route à double y. Cette route 70 à double g comporte une surface de route 71 à y élevé, telle qu'une surface de route en asphalte sec, et une
14 2809369
surface de route 72 à y faible, telle qu'une surface de route verglacée, qui sont respectivement situées sur le côté gauche et le côté droit du véhicule automobile 80 vis-à-vis
d'une direction de conduite 85.
Lorsqu'on enfonce la pédale de frein 51 avec les roues de droite 4B, 4D du véhicule 80 situées sur la surface de
route 71 à y élevé et avec les roues de gauche 4A, 4C si-
tuées sur la surface de route 72 à y faible, un couple de lacet s'exerce sur le véhicule 80 dans le sens de la flèche
81. Le dispositif de commande de direction 20 et le disposi-
tif de commande de conduite 60 exécutent respectivement des opérations de réglage d'attitude de façon à contrebalancer le couple de lacet s'exerçant suivant le sens de la flèche 81.
Dans le cas o le réglage d'attitude de direction clas-
sique est effectué au cours d'une manoeuvre de freinage avec le volant de direction 1 maintenu consciencieusement d'une manière aussi proche que possible d'une position neutre, le
véhicule 80 se déplace le long d'une ligne courbe 83 en rai-
son d'un retard dans le réglage. Pour empêcher un tel com-
portement du véhicule, le conducteur manoeuvre activement le volant de direction 1 de façon à orienter le véhicule 80 suivant la direction de conduite 85 en tentant de faire se déplacer le véhicule 80 le long d'une ligne sensiblement
droite indiquée par le repère 82.
La figure 3 est un ordinogramme servant à exposer le fonctionnement du dispositif de commande de direction 20. Ce dispositif de commande de direction 20 juge, en se référant aux données de signal de feux stop STP, si le mécanisme de
freinage est ou non actif (pas S1). Si le mécanisme de frei-
nage est actif, le dispositif de commande de direction 20
juge en outre, en se référant aux données de résultat de ju-
gement Wth, si la différence de vitesse entre les roues avant gauche et droite 4A et 4B dépasse ou non la valeur de seuil (pas S2). Si ce jugement est positif, le dispositif de commande de direction 20 juge en outre, en se référant aux données de comparaison de vitesse WHv, laquelle des roues avant gauche et droite 4A, 4B possède la vitesse de roue plus faible (pas S3). Si la vitesse de roue de la roue avant
droite 4B est plus faible, le dispositif de commande de di-
rection 20 ajoute un angle de braquage de réglage à l'angle de direction cible 6* afin de changer l'orientation des roues avant vers la droite, d'un angle de direction préfixé (par exemple environ 2 degrés) (pas S4). Par ailleurs, si la vitesse de roue de la roue avant gauche 4A est plus faible, le dispositif de commande de direction 20 ajoute un angle de braquage de réglage à l'angle de direction cible 6* afin de changer l'orientation des roues avant vers la gauche, d'un angle de direction préfixé (par exemple environ 2 degrés) (pas S5). Ainsi, un couple de lacet de réglage servant à changer l'orientation des roues avant vers la roue à vitesse
plus faible est appliqué au véhicule.
La figure 4 est un graphe illustrant les variations des vitesses de roue dans le temps qui sont observées lorsqu'une manoeuvre de freinage est exécutée sur une route à double M. La figure 4 représente les variations des vitesses de roue dans le temps après le début du freinage des roues avant gauche et droite 4A, 4B. La vitesse de roue de la roue avant droite 4B située sur la surface de route 71 à g élevé n'est pas réduite promptement, même immédiatement après l'application de la pression de freinage. Par ailleurs, la roue avant gauche 4A située sur la surface de route 72 à g faible est plus susceptible de patiner et, par conséquent, sa vitesse de roue est réduite promptement lors de l'application de la pression de freinage. A ce moment-là, un couple de lacet se produit dans le sens de la flèche 81,
comme représenté à la figure 2.
Le dispositif de commande de direction 20 ajoute un an-
gle de braquage de réglage à l'angle de direction cible 5* de façon à appliquer au véhicule 80 un couple de lacet de réglage vers la roue à vitesse plus faible, c'est-à-dire vers la gauche. Ainsi, l'attitude du véhicule est stabilisée
par ce qu'il est convenu d'appeler une manoeuvre de contre-
braquage de même qu'avec une manoeuvre du volant de direc-
tion 1. Par conséquent, le conducteur n'a pas à manoeuvrer
activement le volant de direction 1 pour conduire le véhi-
cule 80 le long de la ligne droite 82 (voir figure 2) et pour arrêter le véhicule 80 avec l'attitude du véhicule
maintenue stable.
Le réglage d'attitude indiqué ci-dessus, basé sur les données de conditions de freinage appliquées à partir du
dispositif de commande de conduite 60, est exécuté prompte-
ment, que les conditions de réglage représentées par les ex-
pressions (1) soient ou non satisfaites. Dans le présent mode de réalisation, l'unité de commande électronique (UCE)
constituant le dispositif de commande de direction 20 exé-
cute d'une manière répétée les calculs correspondant à la commande de l'actionneur de direction 2, suivant un cycle de
commande de 10 ms.
S'il est jugé, sur la base des données de signal de feux stop STP, que le mécanisme de freinage est actionné, le dispositif de commande de direction 20 ajoute l'angle de commande de réglage préfixé à l'angle de direction cible 6* de façon à changer l'orientation des roues avant gauche et droite vers la roue à vitesse plus faible, à condition que
les données de résultats de jugement aient une valeur indi-
quant que la différence de vitesse entre les roues avant gauche et droite 4A et 4B dépasse la valeur de seuil, par exemple après 4 ou 5 cycles de réglage. En ajoutant l'angle de braquage de réglage à l'angle de direction cible 6* avec un retard d'une durée très brève préfixée (40 à 50 ms) après l'actionnement du mécanisme de freinage, cela empêche qu'une manoeuvre de freinage ordinaire soit exécutée d'une manière ne convenant pas et une commande en dépassement est empêchée
même au cours d'une manoeuvre de freinage. En outre, le vé-
hicule 80 ne souffre d'aucun changement d'orientation nota-
ble à l'avant sur une durée très brève de l'ordre de 4 à 5
cycles de réglage. Par conséquent, le couple de lacet agis-
sant sur le véhicule 80 peut être supprimé, conformément au présent mode de réalisation, avec une aptitude de réponse satisfaisante. Le retard de la commande de direction, basé sur les données de conditions de freinage, est égal à la période très brève préfixée (40 à 50 ms), laquelle est beaucoup plus brève que le retard du réglage de direction classique (120 à
ms). Ainsi, le réglage d'attitude au moyen de la com-
mande du mécanisme de direction au moment d'un freinage peut
17 2809369
être effectué avec une aptitude de réponse fortement amélio-
rée. Les figures 5A, 5B, 5C sont des graphes représentant les résultats d'une expérience conduite par les inventeurs de la présente invention. La figure 5A représente la varia-
tion de la vitesse y du véhicule 80 dans le temps et la fi-
gure 5B représente la variation de l'angle de manoeuvre 5h
du volant de direction 1 dans le temps. La figure 5C repré-
sente la variation, dans le temps, de l'angle de direction 5 détecté par le capteur d'angle de direction 13. Aux figures A à 5 C, les résultats d'une expérience conduite conformé-
ment à la technique antérieure sont également représentés.
Ainsi qu'on peut le comprendre d'après la figure 5A, la
vitesse de lacet y du véhicule 80 est remarquablement stabi-
lisée en utilisant la commande conforme au présent mode de
réalisation. Ainsi qu'on peut le comprendre d'après la fi-
gure 5B, le volant de direction 1 est manoeuvré moins fré-
quemment pour maintenir le véhicule 80 en conduite en ligne droite. Ceci signifie que, même si une manoeuvre de freinage est effectuée brusquement sur une route à double A, l'attitude du véhicule 80 peut être stabilisée quelle que
soit l'habileté du conducteur. Ainsi qu'on peut le compren-
dre d'après la figure 5C, l'angle de direction varie avec une aptitude de réponse remarquablement améliorée au stade
initial de la manoeuvre de freinage.
Conformément au présent mode de réalisation, on consi-
dère que la manoeuvre de freinage est effectuée sur une route à double y si la différence de vitesse entre les roues avant gauche et droite 4A et 4B dépasse la valeur de seuil préfixée alors que le mécanisme de freinage est actif. Dans le cas o une manoeuvre de freinage est effectuée sur une
route à double A, le couple de lacet agissant sur le véhi-
cule 80 au stade initial de la manoeuvre de freinage est supprimé avec une aptitude de réponse satisfaisante grâce à l'addition de l'angle de braquage de réglage préfixé pour changer l'orientation des roues avant vers la roue à vitesse
plus faible. Ainsi, la manoeuvre de freinage peut être ef-
fectuée d'une manière convenable avec l'attitude du véhicule
18 2809369
maintenue stable même si la manoeuvre de freinage est exécutée brusquement sur une route à double p. Bien qu'un mode de réalisation de la présente invention ait ainsi été décrit, l'invention peut être mise en oeuvre d'autres manières. Dans le mode de réalisation décrit ci- dessus, un angle de braquage de réglage préfixé est ajouté à un angle de direction cible 6* pour changer l'orientation des roues avant vers la roue à vitesse plus faible lorsque le réglage d'attitude est exécuté sur la base des données de
conditions de freinage. Toutefois, il n'est pas nécessaire-
ment requis qu'un angle de braquage de réglage devant être ajouté à l'angle de direction cible 6* pour un réglage d'attitude basé sur les données de conditions de freinage soit constant. Par exemple, l'angle de braquage de réglage
peut être fixé d'une manière variable en fonction de la dif-
férence de vitesse entre les roues avant gauche et droite 4A et 4B. En variante, l'angle de braquage de réglage peut être fixé d'une manière variable en fonction de la différence
existant entre les forces de freinage ou pressions de frei-
nage appliquées aux roues avant gauche et droite 4A et 4B.
D'une autre manière, l'angle de braquage de réglage peut être fixé d'une manière variable en fonction d'une quantité physique, dans la mesure o cette quantité physique varie d'une manière convenable avec la différence existant entre les forces de freinage appliquées aux roues avant gauche et
droite 4A et 4B.
Dans le mode de réalisation exposé ci-dessus, les don-
nées de signal de feux stop STP, les données de comparaison de vitesse WHv et les données de résultat de jugement Wth sont appliquées au dispositif de commande de direction 20 à partir du dispositif de commande de conduite 60 par l'intermédiaire de la ligne de communication 50. Toutefois,
les données de signal de feux stop STP et des données indi-
quant les vitesses des roues avant gauche et droite 4A, 4B
peuvent être appliquées au dispositif de commande de direc-
tion 20 à partir du dispositif de commande de conduite 60 sur la ligne de communication 50. Dans ce cas, le dispositif de commande de direction 20 compare les vitesses des roues avant gauche et droite 4A et 4B l'une à l'autre et juge si la différence de vitesse entre les roues 4A et 4B dépasse ou
non la valeur de seuil préfixée.
Dans le mode de réalisation exposé ci-dessus, une ex-
plication a été fournie pour le cas dans lequel un réglage d'attitude est obtenu au moyen d'une commande du mécanisme de direction, ainsi qu'au moyen d'une commande du mécanisme de freinage. Toutefois, il n'est pas nécessairement exigé
que le dispositif de commande de conduite 60 exécute le ré-
glage d'attitude au moyen de la commande du mécanisme de
freinage. Plus précisément, la présente invention est appli-
cable à un cas dans lequel le réglage d'attitude du véhicule
est effectué uniquement au moyen de la commande du méca-
nisme de direction. Bien entendu, il n'est pas nécessaire-
ment exigé que les données liées aux vitesses de roue soient obtenues à partir du dispositif de commande de conduite 60 sur la ligne de communication 50, mais des signaux de sortie des capteurs de vitesse de roue 62 peuvent être introduits
directement en entrée sur le dispositif de commande de di-
rection 20.
Bien que le mode de réalisation exposé ci-dessus
concerne ce qu'il est convenu d'appeler un dispositif de di-
rection par fil qui ne comporte pas de liaison mécanique en-
tre le mécanisme de direction et le volant de direction 1,
la présente invention est applicable à un dispositif de di-
rection de véhicule dans lequel le volant de direction 1 est
accouplé mécaniquement au mécanisme de direction. Par exem-
ple, le réglage d'attitude du véhicule peut être obtenu en
commandant l'angle de braquage des roues directrices en uti-
lisant un dispositif de direction assistée adapté pour ap-
pliquer une force d'assistance à la direction à un mécanisme de direction. En outre, la présente invention est applicable à un agencement tel qu'un embrayage est interposé entre le volant de direction 1 et le mécanisme de direction afin de permettre un accouplement et un désaccouplement mécaniques
entre ceux-ci lorsque cela est exigé.
Bien que la présente invention ait été décrite en dé-
tail au moyen d'un mode de réalisation de celle-ci, on com-
prendra que la description qui précède n'est faite qu'à ti-
tre illustratif des principes techniques de la présente in-
vention, mais n'est pas limitative à l'égard de celle-ci.
2D
D 2809369
Claims (10)
1. Dispositif de direction pour véhicule automobile,
permettant de commander l'entraînement d'un mécanisme de di-
rection (2, 3) du véhicule automobile, le dispositif de di-
rection pour véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens de détection d'actionnement de frein (60, , Si) servant à détecter l'actionnement d'un mécanisme de freinage (53, 54) du véhicule automobile,
des moyens de comparaison de vitesse (60, 50, S3) ser-
vant à juger laquelle des roues de gauche et de droite du
véhicule automobile présente une vitesse de roue plus éle-
vée, des moyens de jugement de vitesse (60, 50, S2) servant
à juger si la différence de vitesse entre les roues de gau-
che et de droite du véhicule automobile dépasse une valeur de seuil préfixée, et
des moyens de commande de direction (20, S4, S5) ser-
vant à commander le mécanisme de direction (2, 3) sur la
base du résultat du jugement effectué par les moyens de com-
paraison de vitesse (60, 50, S3) en réponse à la détection d'un actionnement du mécanisme de freinage (53, 54) par les moyens de détection d'actionnement de frein (60, 50, Si), de façon à provoquer un changement d'orientation supplémentaire des roues directrices (4A, 4B) du véhicule automobile, d'un angle de braquage de réglage, vers celle des roues de gauche et de droite (4A, 4B) qui présente une vitesse de roue plus faible, à condition que les moyens de jugement de vitesse (60, 50, S2) jugent que la différence de vitesse entre les roues de gauche et de droite (4A, 4B) dépasse la valeur de seuil.
2. Dispositif de direction pour véhicule automobile suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens
de commande de direction (20, S4, S5) commandent le méca-
nisme de direction (2, 3) de manière à appliquer un change-
ment d'orientation supplémentaire aux roues directrices (4A,
4B) du véhicule automobile, de la valeur de l'angle de bra-
quage de réglage, vers la roue à vitesse la plus basse, à condition que la différence de vitesse dépasse la valeur de seuil après l'écoulement d'une période préfixée à partir de
21 2809369
la détection d'un actionnement du mécanisme de freinage (2, 3).
3. Dispositif de direction pour véhicule automobile
suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caracté-
risé en ce que l'angle de braquage de réglage a une valeur constante.
4. Dispositif de direction pour véhicule automobile
suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caracté-
risé en ce que l'angle de braquage de réglage est fixé d'une manière variable en fonction de la différence se présentant dans l'état de freinage entre les roues de gauche et de
droite (4A, 4B).
5. Dispositif de direction pour véhicule automobile
suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caracté-
risé en ce qu'il coopère avec des moyens de commande de freinage (60) servant à commander le mécanisme de freinage
(2, 3) du véhicule automobile.
6. Dispositif de direction pour véhicule automobile suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens
de commande de freinage (60) appliquent aux moyens de com-
mande de direction (20, S4, S5), par une ligne de communica-
tion (50), un signal indiquant si le mécanisme de freinage
(2, 3) du véhicule automobile est ou non actif.
7. Dispositif de direction pour véhicule automobile
suivant l'une quelconque des revendications 5 et 6, caracté-
risé en ce que les moyens de commande de freinage (60) ap-
pliquent aux moyens de commande de direction (20, S4, S5), par une ligne de communication (50), un signal indiquant une information liée aux vitesses de roue des roues de gauche et
de droite (4A, 4B) du véhicule automobile.
8. Dispositif de direction pour véhicule automobile suivant la revendication 7, caractérisé en ce que l'information liée aux vitesses de roue des roues de gauche et de droite (4A, 4B) du véhicule automobile contient des données indiquant laquelle des roues de gauche et de droite (4A, 4B) du véhicule automobile présente la vitesse de roue
la plus élevée.
9. Dispositif de commande pour véhicule automobile sui-
vant l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé
en ce que l'information liée aux vitesses de roue des roues
22. 2809369
de gauche et de droite (4a, 4B) du véhicule automobile contient des données indiquant si la différence de vitesse entre les roues de gauche et de droite (4A, 4B) du véhicule
automobile dépasse ou non la valeur de seuil.
10. Dispositif de commande pour véhicule automobile
suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caracté-
risé en ce que le mécanisme de direction (2, 3) ne comporte
pas de liaison mécanique avec un organe de manoeuvre de di-
rection (1) ou est adapté de façon à être mis hors de prise
mécanique avec l'organe de manoeuvre de direction (1).
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