FR2891233A1 - Systeme de direction pour un vehicule automobile - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un système de direction (1) pour un véhicule, en particulier un véhicule automobile, comprenant un servomoteur (2) destiné à créer un couple de direction pour le réglage de l'angle de braquage d'une roue directrice (3) du véhicule, le mouvement de rotation d'un arbre (4) du servomoteur (2) étant capté par un capteur de position du rotor (5), dont les signaux sont utilisés par un dispositif d'évaluation (6) pour obtenir un angle de braquage (Ô) de la roue directrice (3).Pour créer un système de direction pour un véhicule dont l'angle de braquage est capté dans une direction hors service du véhicule avec une faible consommation d'énergie, il est prévu selon l'invention qu'un mouvement de rotation de l'arbre (4) du servomoteur (2) dans la position hors service du véhicule est capté par un dispositif de commande (7) pour le dispositif d'évaluation (6) au moyen d'un compteur de mode sommeil (8) en grandeur et direction, et sur un temps d'évaluation défini.

Description

SYSTEME DE DIRECTION POUR UN VEHICULE AUTOMOBILE

La présente invention concerne un système de direction pour un véhicule automobile, comprenant un servomoteur destiné à créer un couple de direction pour le réglage de l'angle de braquage d'une roue directrice du véhicule.

La publication DE 39 08 217 C2 décrit un dispositif de commande pour commander un dispositif de direction assistée d'un véhicule automobile dans lequel le courant de consigne envoyé à un moteur électrique est commandé en fonction du couple transmis par l'intermédiaire d'une vis de direction et le dispositif de direction assistée est assisté par le moteur électrique. Le dispositif de commande comporte un capteur d'angle de direction destiné à détecter les variations d'angle de rotation de la colonne de direction lors du braquage du volant. Le dispositif de commande comprend en outre un dispositif qui détecte un état dans lequel l'angle de direction prend une valeur qui correspond à l'angle prédéterminé ou excède cet angle.

Pour éviter une surchauffe des différents éléments du dispositif de direction assistée électrique, un courant actuel du moteur électrique est mémorisé en tant que courant limite et comparé au courant de consigne. Le plus petit des deux courants est sélectionné et utilisé pour la commande du dispositif de direction assistée électrique. Ce dispositif de commande ne travaille que lorsque le contact du véhicule est mis.

On connaît des systèmes de direction possédant des programmes de stabilisation électrique (ESP). Dans ce cas, un capteur d'angle de braquage et un capteur de vitesse de rotation sur les roues surveillent la direction de marche souhaitée par le conducteur d'un véhicule. Un capteur d'angle de giration et des capteurs d'accélération transversale surveillent en permanence la direction de marche effective du véhicule automobile. Le programme de stabilisation électronique intervient automatiquement dans la marche en présence de graves 2891233 2 écarts entre les données équilibrées en freinant des roues individuelles pour la stabilisation du véhicule automobile.

Aussi bien la direction assistée électrique que le programme de stabilisation électronique utilise des signaux des capteurs d'angle de braquage ou des capteurs de position du rotor pour l'arbre du servomoteur. En combinaison avec la direction assistée électrique, on utilise des capteurs d'angle de braquage relativement peu coûteux dans lesquels un signal de sortie se répète cycliquement. L'angle de braquage effectif est calculé par un dispositif d'évaluation, par des algorithmes de calibrage. En présence d'une modification de l'angle de rotation du volant alors que le contact est mis, il est nécessaire, pour la préparation de la bonne information de l'angle de braquage, d'exécuter tout d'abord l'algorithme de calibrage. Pour détecter des variations de l'angle de rotation de l'arbre de direction ou de l'arbre du servomoteur, en particulier dans le cas de programmes de stabilisation électroniques, on utilise des capteurs d'angle de braquage qui donnent l'angle de braquage correct, même si le volant de direction est tourné plusieurs fois. De tels capteurs d'angle de braquage sont appelés capteurs d'angle de braquage multi-tours et ils présentent une construction complexe, de sorte qu'ils sont relativement coûteux. Lorsque le contact est retiré, les différents capteurs, ainsi qu'un dispositif de commande qui y est couplé, sont mis dans un état de repos dans lequel il absorbe un courant de repos relativement faible. Une alimentation en courant permanente, qui provoquerait un état durablement activé et, de ce fait, la détection d'une variation de l'angle de rotation du volant de direction ou de l'angle du servomoteur, ne serait pas possible en raison du niveau du courant nécessaire pour cela.

L'invention a pour but de créer un système de direction pour un véhicule dont l'angle de braquage est détecté avec une faible dépense d'énergie dans la 30 position hors service du véhicule.

Ce problème est résolu avec le système de direction selon l'invention dans lequel le mouvement de rotation d'un arbre du est capté par un capteur de position du rotor dont les signaux sont utilisés par un dispositif d'évaluation pour la détermination d'un angle de braquage absolu de la roue directrice, et dans lequel un mouvement de direction de l'arbre du servomoteur est capté, dans une position hors service du véhicule, par un dispositif de commande pour le dispositif d'évaluation avec un compteur de mode sommeil en grandeur et direction et sur une durée d'évaluation définie.

Du fait qu'un mouvement de rotation de l'arbre du servomoteur, qui est de préférence équipé de dispositifs de code qui sont en mesure de produire deux signaux sinusoïdaux présentant de préférence un déphasage de 90 , est détecté par un dispositif de commande du dispositif d'évaluation qui comporte un compteur de mode sommeil, lequel détecte, en constituant un compteur avant-arrière, la valeur absolue de la variation de l'angle du rotor ou de l'angle de rotation de l'arbre du servomoteur sur une durée d'évaluation définie, il est possible, même dans une position hors service du véhicule, qui est de préférence caractérisée par la coupure du contact, d'obtenir une surveillance constante mais économe en énergie, de la variation de l'angle de rotation du rotor et de l'angle de braquage du véhicule. Les deux signaux de sortie sinusoïdaux du capteur de position du rotor sont envoyés, par exemple par l'intermédiaire d'une interface ou d'un circuit d'interface, à un convertisseur analogique/numérique du dispositif d'évaluation, lequel convertit ces signaux de sortie en signaux numériques et les transmet à un micro-ordinateur. Si, lors d'un tour de rotation de l'arbre du servomoteur, les signaux de sortie varient sur une pluralité de périodes de la sinusoïde, par exemple n périodes, l'angle de rotation de l'arbre par période de la sinusoïde est, en valeur absolue, de 360/n degrés. On obtient un angle de rotation qui correspond au nombre des périodes de la sinusoïde qui ont été parcourues à partir d'une position de point mort du système de direction, en multipliant le nombre de périodes par 360/n degrés.

Des formes préférées de réalisation ressortent des revendications secondaires.

La durée d'évaluation est d'environ 30 tas dans un exemple particulièrement préféré de réalisation du système de direction, ce qui est suffisant pour détecter une éventuelle modification de l'angle de rotation et représente une réduction au minimum de l'entrée d'énergie dans le système de direction. Dans un exemple particulièrement préféré de réalisation du système de direction, l'amplitude de pas du compteur du mode sommeil est de 45 de modification de l'angle du rotor.

II peut être souhaitable d'utiliser le dispositif de commande du dispositif d'évaluation dans le fonctionnement en sommeil, par exemple lorsque le contact du véhicule est coupé, pour piloter le capteur de position du rotor de façon intermittente et pour maintenir le dispositif d'évaluation dans le mode veille pendant un intervalle de temps défini. Ce n'est que lorsque les signaux des capteurs de position du rotor diffèrent des signaux immédiatement précédents que le dispositif d'évaluation passe dans le mode veille et calcule un angle de rotation actuel absolu de l'arbre du servomoteur. La durée de l'intervalle dans le pilotage intermittent peut de préférence valoir 10 ms.

Le dispositif d'évaluation calcule, au moyen d'un coefficient de proportionnalité, en partant de l'angle du rotor, un angle de braquage absolu en comptant le nombre de périodes de la sinusoïde, à partir de la position neutre, vers la droite ou vers la gauche et le nombre est mémorisé et l'état du compteur du mode sommeil est combiné, lors de la remise en marche du véhicule, avec le contact établi, aux signaux actuels des capteurs de position du rotor.

Il est souhaitable de prévoir deux compteurs de mode sommeil dans le système de direction, lesquels compteurs sont reliés au dispositif de commande pour la transmission des signaux. En particulier pour créer une redondance mais aussi pour représenter une plausibilité mutuelle.

Une synchronisation initiale du système de direction, par exemple après une déconnexion de la source d'alimentation de bord, peut être exécutée par le franchissement d'une marque de référence sur l'arbre du servomoteur ou d'autres éléments mobiles du système de direction. Les signaux des capteurs de vitesse de rotation des roues peuvent être mis à contribution pour la synchronisation initiale. Les signaux des capteurs de vitesse de rotation des roues peuvent aussi être mis à contribution pour l'obtention de la plausibilité du dispositif d'évaluation.

Le système de direction peut être constitué par un système de direction à assistance hydraulique ou comme système de direction à force'extérieure, qui peut aussi présenter un dispositif de superposition, par exemple dans le sens du ESP.

L'invention est maintenant décrite de façon plus détaillée en référence à la description d'un exemple de réalisation et du dessin annexé dans lequel: la figure 1 est une représentation schématique d'un système de direction équipé d'un dispositif d'évaluation et d'un compteur du mode sommeil.

La figure 1 représente, dans une vue schématique, un système de direction qui est constitué par une direction électrique à crémaillère pour une voiture. Sur un élément de mécanisme appartenant à un mécanisme de direction 11, qui est constitué par une crémaillère 10, agissent par l'intermédiaire d'un arbre de direction 12, un volant de direction 13 et un arbre 4 d'un servomoteur électrique 2 pour le réglage de l'angle de braquage des roues directrices 3. Le servomoteur électrique 2 agit par l'intermédiaire d'un mécanisme auxiliaire 14, sur un écrou à circulation de billes et un segment fileté de la crémaillère 10. Les roues directrices 3 sont reliées de façon articulée à la crémaillère 10 par l'intermédiaire de leviers de direction et de biellettes, et leur angle de braquage ô peut être modifié, d'une façon connue en soi, par une translation axiale de la crémaillère 10.

Pour pouvoir capter une modification de l'angle de braquage é et capter l'angle de braquage actuel ê avec une dépense d'énergie extrêmement faible alors que le contact est coupé ou que l'interrupteur de marche de la voiture est déconnecté, le système de direction 1 comporte un capteur 5 de position du rotor pour l'arbre 4 du servomoteur 2, qui est relié pour la transmission des signaux à un dispositif d'évaluation 6 possédant un ou plusieurs compteurs 8 du mode sommeil. Le dispositif d'évaluation 6 calcule au moyen d'un coefficient de proportionnalité, en partant de l'angle du rotor, l'angle de braquage absolu é, l'état du compteur du mode sommeil 8 étant alors combiné aux signaux actuels des capteurs de position du rotor 5, lors de la remise en marche de la voiture dans lequel l'interrupteur de marche est connecté ou le contact est établi.

Un dispositif de commande 7 pour le dispositif d'évaluation 6 et pour le compteur du mode sommeil 8 sert à piloter les capteurs de position du rotor 5 dans le mode sommeil du système de direction 1, et pour maintenir le dispositif d'évaluation 6 dans le mode veille pendant un intervalle de temps défini (la durée d'évaluation) avec une faible dépense d'énergie. Le mode veille est seulement sélectionné lorsque les signaux du capteur de position du rotor 5 diffèrent des signaux immédiatement précédents. Des signaux des capteurs de vitesse de rotation des roues 9 peuvent aussi être mis à contribution pour la synchronisation initiale du système de direction 1 ou pour la plausibilité du dispositif d'évaluation 6.

La présente invention n'est pas limitée à la forme de réalisation préférée décrite, mais peut subir différentes modifications ou variantes évidentes pour l'homme du métier Liste des références 1 Système de direction 2 Servomoteur 3 Roue directrice 4 Arbre Capteur de position du rotor 6 Dispositif d'évaluation 7 Dispositif de commande 8 Compteur de mode sommeil 9 Capteur de vitesse de rotation de roue Crémaillère 11 Mécanisme de direction 12 Arbre de direction 13 Volant de direction 14 Mécanisme auxiliaire 6 Angle de braquage

Claims (14)

REVENDICATIONS

1. Système de direction pour un véhicule, en particulier pour un véhicule automobile, comprenant un servomoteur (2) destiné à créer un couple de direction pour le réglage de l'angle de braquage d'une roue directrice (3) du véhicule, dans lequel le mouvement de rotation d'un arbre (4) du servomoteur (2) est capté par un capteur de position du rotor (5) dont les signaux sont utilisés par un dispositif d'évaluation (6) pour la détermination d'un angle de braquage absolu (ô) de la roue directrice (3), et dans lequel un mouvement de direction de l'arbre (4) du servomoteur (2) est capté, dans une position hors service du véhicule, par un dispositif de commande (7) pour le dispositif d'évaluation (6) avec un compteur de mode sommeil (8) en grandeur et direction et sur une durée d'évaluation définie.

2. Système de direction selon la revendication 1, caractérisé en ce que la durée d'évaluation est d'environ 30 ps.

3. Système de direction selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'amplitude de pas du compteur de mode sommeil (8) est d'environ 45 de l'angle du rotor.

4. Système de direction selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans une position hors service du véhicule, les signaux du capteur de position du rotor (5) sont amplifiés par le dispositif d'évaluation (6) ou le dispositif de commande (7) dans un intervalle défini et sont captés par le compteur du mode sommeil.

5. Système selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, après un mouvement de rotation de l'arbre (4) du servomoteur (2), le dispositif d'évaluation (6) est maintenu dans un mode veille pendant un intervalle de temps défini par le dispositif de commande (7).

6. Système de direction selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la durée de l'intervalle est d'environ 10 ms.

7. Système de direction selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'état de compteur du compteur de mode sommeil (8) est combiné au signal du capteur de position de rotor (5) par le dispositif d'évaluation (6) ou le dispositif de commande (7) lors de la mise en marche du véhicule, et un angle de braquage absolu (ô) ou un angle de rotor de l'arbre (4) du servomoteur (2) est calculé avec une haute résolution.

8. Système de direction selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que deux compteurs de mode sommeil (8) sont connectés en redondance.

9. Système selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les compteurs de mode sommeil (8) sont connectés en redondance.

10. Système de direction selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les compteurs de mode sommeil (8) sont étalonnés par le 20 franchissement d'un repère de référence du système de direction.

11. Système de direction selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le dispositif d'évaluation (6) exécute un contrôle de plausibilité de l'état du compteur et des signaux du capteur de position du rotor (5) en détectant les signaux de capteurs de vitesse de rotation de roues (9) du véhicule.

12. Système de direction selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le servomoteur (2) fait partie d'une direction à force 30 auxiliaire ou force extérieure électrique.

13. Système de direction selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le système de direction (1) est une direction à force auxiliaire électrohydraulique.

14. Système de direction selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le système de direction (1) est une direction à superposition.