FR2882719A1 - Motor vehicle e.g. minivan, steering assistance system, has logic controller for determining deviation of actual path from desired path of driver of vehicle to determine correction torque to be applied on electric power steering of vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un système d'aide à la conduite d'unThe present invention relates to a system for assisting the driving of a
véhicule automobile, notamment en cas de déport provoqué par un vent latéral. motor vehicle, especially in case of offset caused by a side wind.
Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un système d'aide à la conduite d'un tel véhicule équipé d'une direction assistée électrique munie d'un actionneur. More particularly, the invention relates to a driving aid system for such a vehicle equipped with an electric power steering equipped with an actuator.
Le problème spécifique auquel se rapporte l'invention est le cas du déport latéral que subit un véhicule lorsqu'il est soumis à une perturbation de type par exemple vent latéral. The specific problem to which the invention relates is the case of the lateral offset that a vehicle undergoes when subjected to a disturbance of the type, for example side wind.
En effet, du fait de la portance du véhicule, celui-ci subit un torseur aé- rodynamique tendant à lui faire quitter la trajectoire initiale voulue par le conducteur. Indeed, because of the lift of the vehicle, it undergoes an aerodynamic torsor tending to make him leave the initial trajectory desired by the driver.
En effet, lorsque le vent commence à s'appliquer sur la face latérale du véhicule, un effort aérodynamique s'applique sur la caisse de celui-ci suivant le torseur aérodynamique de la caisse. Celui-ci est le résultat de la forme de la caisse et donc essentiellement de son style. Indeed, when the wind begins to apply to the side of the vehicle, an aerodynamic force is applied to the body thereof following the aerodynamic torsor of the body. This is the result of the shape of the box and therefore essentially his style.
Par conséquent, le véhicule subissant un effort latéral, il se déplace et dévie de la trajectoire initialement souhaitée par le conducteur. Cet écart de trajectoire se mesure par exemple par une distance de déviation. Therefore, the vehicle undergoing a lateral effort, it moves and deviates from the path initially desired by the driver. This path difference is measured for example by a deflection distance.
Cette sensibilité du véhicule à la perturbation de vent latéral est fonction de la portance latérale du véhicule et les véhicules les plus défavorisés sont par exemple les véhicules les plus hauts de type utilitaire et monospace. This sensitivity of the vehicle to the lateral wind disturbance is a function of the lateral lift of the vehicle and the most disadvantaged vehicles are for example the highest vehicles of the utility type and minivan.
Le conducteur doit donc alors agir sur le volant de direction pour corriger la trajectoire afin de rejeter la perturbation de vent latéral vis à vis de sa volonté de suivre une trajectoire déterminée, comme par exemple une ligne droite. The driver must then act on the steering wheel to correct the trajectory to reject the lateral wind disturbance vis-à-vis his desire to follow a specific path, such as a straight line.
Mais ceci est une source d'inconfort pour le conducteur du véhicule. But this is a source of discomfort for the driver of the vehicle.
Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes. The object of the invention is therefore to solve these problems.
A cet effet, l'invention a pour objet un système d'aide à la conduite d'un véhicule automobile, notamment en cas de déport provoqué par un vent latéral, équipé d'une direction assistée électrique munie d'un actionneur, caractéri- sé en ce qu'il comporte: - des moyens de détermination de la volonté de trajectoire du conducteur du véhicule; -des moyens de détermination de la trajectoire réelle du véhicule; - des moyens de détermination d'un écart de trajectoire; et - des moyens d'activation de l'actionneur de direction assistée électrique en fonction de cet écart de trajectoire, afin de compenser celui-ci. Suivant d'autres caractéristiques de l'invention: - la volonté de trajectoire du conducteur est calculée par la relation suivante: For this purpose, the subject of the invention is a system for assisting the driving of a motor vehicle, in particular in the event of offset caused by a side wind, equipped with an electric power steering equipped with an actuator, characterized characterized in that it comprises: means for determining the trajectory will of the driver of the vehicle; means for determining the real trajectory of the vehicle; means for determining a trajectory deviation; and means for activating the electric power steering actuator as a function of this difference in trajectory, in order to compensate for it. According to other characteristics of the invention: the driver's trajectory will be calculated by the following relation:
V x L+TV xV x L + TV x
dans laquelle: lit cond représente la volonté de trajectoire du conducteur, exprimée sous la forme d'une accélération latérale souhaitée par le conducteur, É 10 V<, la vitesse du véhicule, 0,,, l'angle de braquage du volant de direction du véhicule, L, l'empattement du véhicule, TS, le taux de surbraquage du véhicule qui est une constante du véhicule, et 2, la démultiplication angle de volant / angle de roue qui est une cons-tante du train avant du véhicule; - la trajectoire réelle du véhicule est déterminée à partir de deux composantes d'accélération latérale yt et de lacet tiVx; - l'écart de trajectoire est déterminé par la relation suivante: Ecart de trajectoire = yt cond - f(yrV xyt) ; - les moyens d'activation de l'actionneur de direction assistée électrique comprennent des moyens d'application d'un couple de correction de direction selon la relation: AC = k x écart de trajectoire dans laquelle: AC représente le couple de correction; et k est une constante prédéterminé ; - il comporte un calculateur électronique d'activation de la direction assistée électrique raccordé à un capteur d'angle volant, à un capteur de vitesse du véhicule, à un capteur de lacet, à un capteur d'accélération latérale et à un cap- 0. in which: bed cond represents the driver's path will, expressed as a desired lateral acceleration by the driver, É 10 V <, the vehicle speed, 0 ,,, the steering wheel steering angle the vehicle, L, the vehicle wheelbase, TS, the vehicle override rate, which is a vehicle constant, and 2, the steering wheel angle / wheel angle ratio, which is a constant in the front end of the vehicle; the real trajectory of the vehicle is determined from two components of lateral acceleration yt and yaw tiVx; - the trajectory deviation is determined by the following relation: Trajectory deviation = yt cond - f (yrV xyt); the activation means of the electric power steering actuator comprise means for applying a steering correction torque according to the equation: AC = k x deviation of trajectory in which: AC represents the correction torque; and k is a predetermined constant; it comprises an electronic computer for activating the electric power steering connected to a steering wheel angle sensor, a vehicle speed sensor, a yaw sensor, a lateral acceleration sensor and a steering sensor. .
teur de couple appliqué sur le volant par le conducteur, pour déterminer le couple de correction à appliquer par l'actionneur de direction assistée sur la direction du véhicule. torque driver applied to the steering wheel by the driver to determine the correction torque to be applied by the power steering actuator to the steering of the vehicle.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - la Fig.1 représente une vue schématique illustrant le comportement d'un véhicule soumis à une perturbation de type vent latéral; - la Fig.2 illustre un scénario d'évolution de différentes grandeurs liées au véhicule dans le cas d'une telle perturbation; - la Fig.3 représente un schéma synoptique illustrant la structure d'un système d'aide à la conduite selon l'invention; - la Fig.4 illustre le fonctionnement de celui-ci; - la Fig.5 illustre l'évolution d'une correction appliquée par un système d'aide à la conduite selon l'invention; et - la Fig.6 illustre le comportement d'un véhicule équipé d'un tel système d'aide à la conduite. The invention will be better understood on reading the description which follows, given solely by way of example and with reference to the appended drawings, in which: FIG. 1 represents a schematic view illustrating the behavior of a vehicle subject to side wind disturbance; FIG. 2 illustrates a scenario of evolution of various quantities related to the vehicle in the case of such a disturbance; FIG. 3 represents a block diagram illustrating the structure of a driving assistance system according to the invention; - Fig.4 illustrates the operation thereof; FIG. 5 illustrates the evolution of a correction applied by a driving assistance system according to the invention; and FIG. 6 illustrates the behavior of a vehicle equipped with such a driving assistance system.
On a en effet illustré sur la figure 1 le comportement d'un véhicule de l'état de la technique soumis à un déport latéral consécutivement à une perturba- tion de type vent latéral. In fact, FIG. 1 shows the behavior of a vehicle of the state of the art subjected to a lateral offset following a lateral wind type disturbance.
On conçoit en effet que lorsqu'une perturbation de vent latéral s'applique sur une surface latérale du véhicule, celui-ci subit un effort aérodynamique qui le fait quitter la trajectoire souhaitée par le conducteur, ce qui se traduit par un écart de trajectoire également appelé déviation sur cette figure 1. It is conceivable that when a lateral wind disturbance is applied to a lateral surface of the vehicle, it undergoes an aerodynamic force which makes it leave the desired trajectory by the driver, which results in a difference in trajectory as well. called deviation in this figure 1.
La figure 2 illustre l'évolution de différentes grandeurs liées au véhicule pendant une telle perturbation de vent. Figure 2 illustrates the evolution of different quantities related to the vehicle during such a wind disturbance.
Sur cette figure, le tracé A illustre le lacet du véhicule, le tracé B l'accélération latérale de celui-ci et le tracé C la correction appliquée par le conducteur du véhicule sur le volant pour contrecarrer cette perturbation et la déviation consécutive. In this figure, the line A illustrates the yaw of the vehicle, the plot B the lateral acceleration of the latter and the plot C the correction applied by the driver of the vehicle on the steering wheel to counteract this disturbance and the consequent deviation.
On conçoit à la vue de ces figures 1 et 2, que, alors que le conducteur du véhicule souhaite garder par exemple une trajectoire en ligne droite, une déviation s'observe à partir de deux variables de trajectoire en lacet et en accélération latérale. It can be seen from these figures 1 and 2 that, while the driver of the vehicle wishes to keep, for example, a trajectory in a straight line, a deviation is observed from two trajectory variables in yaw and in lateral acceleration.
Une fois que le conducteur a détecté cet écart de trajectoire, il le corrige en appliquant une correction sur le volant de direction pour revenir dans la trajectoire désirée. Once the driver detects this difference in trajectory, he corrects it by applying a correction on the steering wheel to return to the desired trajectory.
Cependant, et comme cela a été mentionné précédemment, ceci pré-sente un certain nombre d'inconvénients pour l'utilisateur. However, and as mentioned above, this presents a number of disadvantages for the user.
Pour résoudre ces problèmes, l'invention propose un système d'aide qui comporte des moyens de détermination de la volonté de trajectoire du conducteur du véhicule, des moyens de détermination de la trajectoire réelle du véhicule, des moyens de détermination d'un écart de trajectoire et des moyens d'activation d'un actionneur de direction assistée électrique, équipant le véhicule, en fonction de cet écart de trajectoire, afin de compenser celui-ci. To solve these problems, the invention proposes a help system which comprises means for determining the trajectory will of the driver of the vehicle, means for determining the real trajectory of the vehicle, means for determining a difference in trajectory and activation means of an electric power steering actuator, equipping the vehicle, depending on this path difference, to compensate it.
Ces différents moyens sont illustrés sur la figure 3 où l'on reconnaît en effet une direction assistée électrique de véhicule automobile, désignée par la référence générale 1, associée à une extrémité à un volant de direction désigné par la référence générale 2 et dont l'autre extrémité est associée aux roues directrices du véhicule désignées par les références générales 3 et 4. These various means are illustrated in FIG. 3, in which an electric power steering system of a motor vehicle, designated by the general reference 1, associated with an end with a steering wheel designated by the general reference 2, is recognized. Another end is associated with the vehicle steering wheels designated by general references 3 and 4.
La direction assistée électrique est désignée par la référence générale 5, cette direction assistée électrique comportant un actionneur désigné par la référence générale 6, de type classique. The electric power steering is designated by the general reference 5, this electric power steering comprising an actuator designated by the general reference 6, of conventional type.
Le système selon l'invention comporte également un calculateur désigné par la référence générale 7 qui est raccordé à différents capteurs, tels que par exemple un capteur d'angle de braquage du volant de direction du véhicule, désigné par la référence générale 8, un capteur de vitesse du véhicule désigné par la référence générale 9, un capteur de lacet désigné par la référence géné- raie 10, un capteur d'accélération latérale désigné par la référence générale 11 et un capteur de couple appliqué au volant désigné par la référence générale 12 sur cette figure. The system according to the invention also comprises a computer designated by the general reference 7 which is connected to different sensors, such as for example a steering angle sensor of the steering wheel of the vehicle, designated by the general reference 8, a sensor the vehicle speed designated by the general reference 9, a yaw sensor designated by the general reference 10, a lateral acceleration sensor designated by the general reference 11 and a torque sensor applied to the steering wheel designated by the general reference 12 in this figure.
A partir de ces différentes informations, le calculateur 7 est adapté pour déterminer la volonté de trajectoire du conducteur du véhicule. From these different information, the computer 7 is adapted to determine the trajectory will of the driver of the vehicle.
Cette volonté de trajectoire du conducteur est calculée par la relation: 2 V x 0- y,_ond= L+TV2 x dans laquelle yt - cond représente la volonté de trajectoire du conducteur, exprimée sous la forme d'une accélération latérale souhaitée par le conducteur, VX, la vitesse du véhicule, 0,,, l'angle de braquage du volant de direction du véhicule, L, l'empattement du véhicule, Ts, le taux de surbraquage du véhicule qui est une constante du véhicule, et n,, la démultiplication angle de volant / angle de roue qui est une cons-10 tante du train avant du véhicule. This driver's trajectory will be calculated by the relation: ## EQU1 ## in which yt-cond represents the driver's trajectory will, expressed in the form of a lateral acceleration desired by the driver. driver, VX, vehicle speed, 0 ,,, the vehicle steering wheel steering angle, L, the vehicle wheelbase, Ts, the vehicle override rate, which is a vehicle constant, and n ,, the steering wheel angle / wheel angle reduction which is a cons-10 aunt of the front end of the vehicle.
La trajectoire réelle du véhicule est quant à elle déterminée par le calculateur, à partir des deux composantes d'accélération latérale yt et de lacet yVx. The actual trajectory of the vehicle is in turn determined by the computer, from the two components of lateral acceleration yt and yVx yaw.
L'écart de trajectoire est quant à lui déterminé par la relation: Ecart de trajectoire = yt_ cond - f(yV xyt) A partir de ces différentes informations, le calculateur est alors adapté pour piloter l'actionneur 6 de direction assistée pour appliquer un couple de cor-rection de direction sur la direction du véhicule selon la relation: AC = k x écart de trajectoire On conçoit alors comme cela est illustré sur la figure 4, que ceci per-20 met d'appliquer un couple de correction sur la direction assistée. The deviation of trajectory is itself determined by the relation: Trajectory deviation = yt_cond -f (yV xyt) From these different informations, the computer is then adapted to control the power steering actuator 6 to apply a torque steering correction on the direction of the vehicle according to the relation: AC = kx deviation of trajectory It is then conceived as illustrated in FIG. 4, that this makes it possible to apply a correction torque on the direction assisted.
Ceci est illustré sur la figure 5, dans laquelle on constate qu'à la suite de la détection à partir de la volonté de trajectoire du conducteur, du lacet A et de l'accélération latérale B mesurés, le calculateur est adapté pour déterminer un couple de correction AC sur la direction afin de limiter l'écart de trajectoire par rapport à la trajectoire désirée. This is illustrated in FIG. 5, in which it can be seen that as a result of the detection based on the measured trajectory of the driver, the yaw A and the lateral acceleration B, the computer is adapted to determine a torque. AC correction on the direction in order to limit the distance of trajectory with respect to the desired trajectory.
Ceci permet alors comme cela est illustré sur la figure 6, de conserver le véhicule au plus près de la trajectoire désirée par le conducteur du véhicule, les corrections à apporter par le conducteur du véhicule étant également réduites. This then makes it possible, as illustrated in FIG. 6, to keep the vehicle as close as possible to the trajectory desired by the driver of the vehicle, the corrections to be made by the driver of the vehicle being also reduced.
On conçoit alors qu'à partir d'un écart de trajectoire déterminé entre la volonté de trajectoire du conducteur et la trajectoire réelle du véhicule, on détermine un couple de correction à appliquer sur la direction du véhicule, afin d'effectuer une autorotation du volant de direction de celui-ci, permettant de cor- riger la déviation due à l'effort aérodynamique lié à la perturbation de vent latéral sur le véhicule L'écart de trajectoire est ainsi réduit et de la même façon, la correction du conducteur est moindre. It is therefore conceivable that, starting from a determined difference in trajectory between the driver's will of trajectory and the real trajectory of the vehicle, a correction torque to be applied to the direction of the vehicle is determined in order to effect an autorotation of the steering wheel. direction of the latter, to correct the deflection due to the aerodynamic force related to the lateral wind disturbance on the vehicle The path deviation is thus reduced and in the same way, the correction of the driver is less .
Bien entendu d'autres modes de réalisation encore peuvent être envisagés. Of course other embodiments can be envisaged.
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GB2560094A (en) * | 2017-01-12 | 2018-08-29 | Ford Global Tech Llc | Driver training system |
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2005
- 2005-03-07 FR FR0502270A patent/FR2882719B1/en not_active Expired - Fee Related
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US10246101B2 (en) | 2017-01-12 | 2019-04-02 | Ford Global Technologies, Llc | Driver training system |
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