Procédé et système de commande de moyens électriques d'assistance auMethod and system for controlling electrical assistance means
braquage d'une direction électrique assistée de véhicule automobile La présente invention concerne un procédé et un système de commande de moyens électriques d'assistance au braquage d'une direction électrique assistée de véhicule automobile. L'agrément de conduite, un élément important caractérisant le comportement d'un véhicule automobile, est aujourd'hui un critère utilisé par un conducteur dans le choix de son véhicule. L'introduction d'une direction électrique dans un véhicule a permis de répondre à une demande de conduite agréable pour le conducteur en minimisant une bonne partie des efforts effectués par celui-ci pour braquer le véhicule. En effet, une direction électrique comporte des moyens électriques d'assistance au braquage, comme un moteur électrique par exemple, d'une colonne de direction du véhicule, cette colonne étant par ailleurs actionnée par le conducteur au moyen d'un volant de direction. Comme un moteur électrique est plus aisément commandable qu'une direction assistée hydraulique, des lois de commande de l'assistance au braquage ont été ainsi mises au point en tenant compte d'un modèle d'agrément de conduite ainsi que de nombreux paramètres de fonctionnement du véhicule (vitesse du volant de direction, vitesse du véhicule, etc ...) Toutefois, un moteur électrique, à la différence d'une direction hydraulique assistée, a un défaut intrinsèque en ce qu'il présente de l'inertie. Cette inertie limite la capa-cité du moteur à répondre à des sollicitations rapides en couple. Ainsi, lorsque la colonne de direction est soumise à une variation de couple rapide, par exemple provoquée par des aspérités de la chaussée sur laquelle roule le vé- hicule, ou une accélération importante du volant de direction par le conducteur, l'inertie du moteur électrique de la direction se traduite par un sur-couple au niveau du volant de direction. Un tel sur-couple (communément désigné par l'expression point dur ) est ressenti comme une gêne par le conducteur. L'agrément de conduite du véhicule n'est donc pas optimal. The present invention relates to a method and a control system of electric means for assisting the steering of an electric power steering of a motor vehicle. The driving pleasure, an important element characterizing the behavior of a motor vehicle, is today a criterion used by a driver in the choice of his vehicle. The introduction of electric steering in a vehicle has made it possible to meet a demand for a driver's enjoyable driving by minimizing much of the effort made by the driver to steer the vehicle. Indeed, an electrical direction comprises electric steering assistance means, such as an electric motor, for example, a steering column of the vehicle, this column being also actuated by the driver by means of a steering wheel. Since an electric motor is more easily controllable than a hydraulic power steering, steering assist control laws have been developed with consideration of a driving pleasure model and many operating parameters. of the vehicle (steering wheel speed, vehicle speed, etc ...) However, an electric motor, unlike a hydraulic power steering, has an intrinsic defect in that it has inertia. This inertia limits the capacity of the engine to respond to rapid solicitations torque. Thus, when the steering column is subjected to a rapid torque variation, for example caused by roughness of the roadway on which the vehicle is rolling, or a significant acceleration of the steering wheel by the driver, the inertia of the engine Electric steering results in an over-torque at the steering wheel. Such an over-torque (commonly referred to as a hard point) is perceived as inconvenience by the driver. The driving pleasure of the vehicle is therefore not optimal.
Le but de la présente invention est de résoudre le problème susmentionné en proposant une commande du moteur électrique qui atténue les effets de l'inertie de celui-ci, éliminant de ce fait l'apparition de points durs. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de commande de moyens électriques d'assistance au braquage d'une direction électrique assistée de véhicule automo- bile, ladite direction comportant une liaison mécanique reliant entre eux un volant de direction, les moyens électriques d'assistance et à un train de direction du véhicule, le-dit procédé comprenant une étape de détermination d'un couple d'assistance à appliquer par les moyens électriques d'assistance sur la liaison mécanique en fonction de paramètres de fonctionnement du véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte des éta- pes : a) de détermination d'un couple cible exercé sur le volant de direction en fonction des paramètres de fonctionnement du véhicule ; b) de détermination d'un bilan de couples exercés sur la liaison mécanique par le volant de direction, les moyens électriques d'assistance et le train de direction ; c) de prédiction d'un couple d'assistance exercé par les moyens électriques d'assistance sur la liaison mécanique minimisant la différence entre le couple exercé sur le volant de direction et le couple cible déterminé en fonction du bilan des efforts déterminé et des paramètres de fonctionnement du véhicule ; d) de correction du couple d'assistance à appliquer par les moyens électriques 15 d'assistance en fonction du couple prédit ; et e) de commande des moyens électriques d'assistance en fonction du couple d'assistance corrigé. Suivant des modes particuliers de réalisation, le procédé comporte l'une ou plu-sieurs des caractéristiques suivantes : 20 - l'étape de détermination du couple maximal comprend une étape de détermination de celui-ci en fonction de la vitesse du véhicule ; - la direction comprend un ensemble pignon de direction/crémaillère et le train de direction des biellettes reliées à la crémaillère, et l'étape de détermination du bilan des couples exercés sur la liaison mécanique comprend une étape de détermination d'un 25 couple exercé sur le pignon de direction par les biellettes au travers de la crémaillère ; - l'étape de détermination du bilan des couples exercés sur la liaison mécanique comprend une étape de prédiction du couple exercé sur celle-ci par le train de direction ; -l'étape de détermination du bilan des couples exercés sur la liaison mécanique 30 comprend une étape de mesure du couple exercé sur le volant de direction ; - l'étape de mesure du couple exercé sur le volant de direction comprend une étape de traitement de données délivrées par un capteur de couple en fonction d'un modèle de comportement mécanique de celui-ci afin d'obtenir une mesure du couple réel exercé sur le volant de direction ; - le couple d'assistance à appliquer par les moyens électriques d'assistance est déterminé en fonction du couple exercé sur le volant de direction, et l'étape de prédiction du couple d'assistance exercé par les moyens électriques d'assistance comprend une étape de détermination de celui-ci en fonction du couple cible déterminé ; l'étape de correction du couple d'assistance consiste à corriger celui-ci de manière à obtenir une régulation du couple exercé sur le volant sur le couple cible déterminé. Le procédé comporte en outre une étape de mesure du couple exercé sur le volant de direction, une étape de calcul d'un terme proportionnel et d'un terme dérivé de la différence entre le couple cible déterminé et le couple mesuré, et l'étape de correction du couple d'assistance comporte une étape de correction de celui-ci en fonction des termes proportionnel et dérivé de manière à obtenir un asservissement proportionnel et dérivé du couple exercé sur le volant sur le couple cible ; - il comporte en outre une étape d'identification d'un type de sur-couple exercé sur le volant de direction, et l'étape de correction du couple d'assistance comporte une étape de correction de celui-ci en fonction du type de sur-couple identifié ; - les termes proportionnel et dérivé sont déterminés en fonction du type de sur-couple identifié ; - il comprend une étape de mesure du couple exercé sur le volant de direction, une étape de comparaison du couple mesuré au couple cible déterminé, et les étapes b, c et d sont mises en oeuvre lorsque le couple mesuré est supérieur au couple cible ; - les étapes b, c et d ne sont pas mises en oeuvre lorsque le couple mesuré est inférieur au couple cible d'une valeur prédéterminée. L'invention a également pour objet un système de commande de moyens électri- ques d'assistance au braquage d'une direction électrique assistée de véhicule automobile, ladite direction comportant une liaison mécanique reliant entre eux un volant de direction, les moyens électriques d'assistance et à un train de direction du véhicule, le-dit système comprenant des moyens de détermination d'un couple d'assistance à appliquer par les moyens électriques d'assistance sur la liaison mécanique en fonction de paramètres de fonctionnement du véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de : - détermination d'un couple cible exercé sur le volant de direction en fonction des paramètres de fonctionnement du véhicule ; - détermination d'un bilan de couples exercés sur la liaison mécanique par le vo-35 lant de direction, les moyens électriques d'assistance et le train de direction ; - prédiction d'un couple d'assistance exercé par les moyens électriques d'assistance sur la liaison mécanique minimisant la différence entre le couple exercé sur le volant de direction et le couple cible déterminé en fonction du bilan des efforts déterminés et des paramètres de fonctionnement du véhicule ; - correction du couple d'assistance à appliquer par les moyens électriques d'assistance en fonction du couple prédit ; et - commande des moyens électriques d'assistance en fonction du couple d'assistance corrigé. La présente invention a également pour objet une direction électrique assistée comportant un tel système. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, don-née uniquement à titre d'exemple, et faire en relation avec les dessins annexés dans lesquels des références identiques désignent des éléments analogues ou identiques, et dans lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique d'un système selon l'invention associé à une direction assistée électrique de véhicule automobile ; et - la figure 2 est une vue plus en détail d'un module de correction de consigne entrant dans la constitution du système de la figure 1. Sur la figure 1, on a illustré sous la référence générale 10 une direction électri- que assistée de véhicule automobile. Cette direction assistée 10 comporte un arbre de direction 12, ou colonne de di-rection, un volant de direction 14 couplé à une première extrémité de l'arbre de direction 12, un pignon de direction 16 couplé à l'arbre 12 à l'autre extrémité de celui-ci et une crémaillère 18 s'engrenant avec le pignon de direction 16 pour transformer un mouve- ment de rotation de l'arbre de direction 12 en un mouvement de translation de la crémaillère, comme cela est connu en soi. La crémaillère 18 est par ailleurs couplée à chacune de ses extrémités à une biellette 20, 22 d'un train de direction du véhicule. Le train de direction s'entend ici de l'ensemble des pièces du véhicule entre les roues directrices, comprises, de celui-ci et la crémaillère 18, non comprise. La direction 10 comprend également un moteur électrique 24 d'assistance au braquage de l'arbre de direction 12 et un système de commande 26 dudit moteur électrique Le rotor de sortie 28 du moteur électrique 24 est couplé à un réducteur 30 monté sur l'arbre de direction 12, comme cela est connu en soi. The object of the present invention is to solve the aforementioned problem by proposing a control of the electric motor which attenuates the effects of the inertia thereof, thereby eliminating the appearance of hard spots. For this purpose, the subject of the invention is a method of controlling electric means for assisting the steering of an electric power assisted steering of a motor vehicle, said direction comprising a mechanical link connecting a steering wheel to one another, the means electrical assistance and a steering system of the vehicle, said method comprising a step of determining an assist torque to be applied by the electrical assistance means on the mechanical link depending on the operating parameters of the vehicle characterized in that it comprises steps of: a) determining a target torque exerted on the steering wheel according to the operating parameters of the vehicle; b) determining a torque balance exerted on the mechanical link by the steering wheel, the electric assistance means and the steering gear; c) predicting an assistance torque exerted by the electric assistance means on the mechanical link minimizing the difference between the torque exerted on the steering wheel and the target torque determined according to the balance of the forces determined and the parameters vehicle operation; d) correction of the assistance torque to be applied by the electrical assistance means 15 according to the predicted torque; and e) controlling the electrical assistance means according to the corrected assistance torque. According to particular embodiments, the method comprises one or more of the following features: the step of determining the maximum torque comprises a step of determining the latter as a function of the speed of the vehicle; the steering comprises a rack / pinion assembly and the steering gear of the rods connected to the rack, and the step of determining the balance of the torques exerted on the mechanical link comprises a step of determining a torque exerted on the link; the steering pinion by the rods through the rack; the step of determining the balance of the torques exerted on the mechanical link includes a step of predicting the torque exerted on the latter by the steering gear; the step of determining the balance of the torques exerted on the mechanical link includes a step of measuring the torque exerted on the steering wheel; the step of measuring the torque exerted on the steering wheel comprises a data processing step delivered by a torque sensor according to a model of mechanical behavior of the latter in order to obtain a measurement of the actual torque exerted on the steering wheel; the assistance torque to be applied by the electric assistance means is determined as a function of the torque exerted on the steering wheel, and the step of predicting the assisting torque exerted by the electric assistance means comprises a step determining it according to the determined target torque; the assistance torque correction step consists in correcting it so as to obtain a regulation of the torque exerted on the steering wheel on the determined target torque. The method further comprises a step of measuring the torque exerted on the steering wheel, a step of calculating a proportional term and a term derived from the difference between the determined target torque and the measured torque, and the step correction of the assistance torque comprises a step of correction thereof according to the proportional and derivative terms so as to obtain proportional servo-control and derived from the torque exerted on the steering wheel on the target torque; it furthermore comprises a step of identifying a type of over-torque exerted on the steering wheel, and the step of correction of the assisting torque comprises a step of correcting the latter as a function of the type of identified over-torque; the proportional and derivative terms are determined according to the type of over-torque identified; it comprises a step of measuring the torque exerted on the steering wheel, a step of comparing the torque measured with the determined target torque, and the steps b, c and d are implemented when the measured torque is greater than the target torque; - Steps b, c and d are not implemented when the measured torque is less than the target torque by a predetermined value. The subject of the invention is also a control system for electric means for assisting the steering of an electric power steering of a motor vehicle, said direction comprising a mechanical link connecting a steering wheel to one another, the electric means of assistance and to a vehicle steering train, the said system comprising means for determining an assist torque to be applied by the electric assistance means on the mechanical link as a function of the operating parameters of the vehicle, characterized in that it comprises means for: determining a target torque exerted on the steering wheel according to the operating parameters of the vehicle; determination of a balance of torques exerted on the mechanical link by the steering wheel, the electric assistance means and the steering gear; - Prediction of an assistance torque exerted by the electrical assistance means on the mechanical link minimizing the difference between the torque exerted on the steering wheel and the target torque determined according to the balance of the determined forces and operating parameters of the vehicle ; - correction of the assistance torque to be applied by the electric assistance means according to the predicted torque; and control of the electric assistance means according to the corrected assistance torque. The present invention also relates to a power assisted steering comprising such a system. The invention will be better understood on reading the description which will follow, given only by way of example, and with reference to the appended drawings in which like references designate like or identical elements, and in which: - Figure 1 is a schematic representation of a system according to the invention associated with an electric power steering motor vehicle; and FIG. 2 is a more detailed view of a setpoint correction module forming part of the system of FIG. 1. In FIG. 1, a general electrical reference direction 10 is illustrated. motor vehicle. This power steering 10 comprises a steering shaft 12, or steering column, a steering wheel 14 coupled to a first end of the steering shaft 12, a steering pinion 16 coupled to the shaft 12 to the steering shaft 12. another end thereof and a rack 18 meshing with the pinion gear 16 to transform a rotational movement of the steering shaft 12 into a translation movement of the rack, as is known per se. The rack 18 is furthermore coupled at each of its ends to a link 20, 22 of a vehicle steering gear. The steering train here means all the parts of the vehicle between the steering wheels, included, thereof and the rack 18, not included. The direction 10 also comprises an electric motor 24 for steering assistance of the steering shaft 12 and a control system 26 of said electric motor. The output rotor 28 of the electric motor 24 is coupled to a gearbox 30 mounted on the shaft. direction 12, as is known per se.
Le système de commande 26 du moteur électrique 24 comporte un premier sous-ensemble classique de commande, à savoir : - un capteur de couple 32, par exemple du type à barre de torsion, monté en sortie du volant de direction 14 et mesurant le couple Cvol exercé par celui-ci sur l'arbre de 5 direction 12 ; - un capteur de vitesse mesurant la vitesse du véhicule Vveh (non représenté) ; - un capteur du couple 34 mesurant le couple Cmot exercé par le rotor 28 du moteur électrique 24 ; - un capteur de vitesse de rotation 36 mesurant la vitesse de rotation vol du vo-10 lant de direction 14 ; - un capteur de courant 38 mesurant le courant de l'induit lm du moteur électrique 24; - une unité 40 de calcul de consigne de couple connectée au capteur de vitesse du véhicule, au capteur de couple 32 exercé par le volant 14 et au capteur de vitesse 15 de rotation 36 du volant de direction 14 et calculant en fonction des mesures reçues une consigne de courant ICI pour le moteur électrique 24; et - une unité de commande 42 du moteur électrique connectée au capteur de courant 38 de l'induit du moteur 24, recevant une consigne de courant IC2 et commandant en courant le moteur 24 en fonction de la mesure de courant et de la consigne de cou- 20 rani IC2. L'unité de commande 42 met en oeuvre une régulation, par exemple du type proportionnelle intégrale dérivée (PID), du courant mesuré lm sur la consigne de courant ICI. Le rapport entre le courant de l'induit du moteur électrique 24 et le couple exercé par le rotor 28 étant proportionnel (C=Ke*I, où C est le couple exercé par le rotor, I est 25 le courant de l'induit et Ke une constante prédéterminée), l'unité 40 calcule la consigne ICI de manière à ce que le rotor 28 exerce, au travers du réducteur 30, un couple d'assistance correspondant sur l'arbre de direction 12. Cette consigne de courant ICI est déterminée par l'unité 40 de calcul de manière classique pour tenir compte de divers paramètres concernant l'agrément de conduite, 30 comme par exemple le niveau d'effort du conducteur, le rappel volant, le pendulage, le lacet, etc... On notera cependant que la valeur de la consigne de courant ICI dépend de la valeur de la vitesse du véhicule Vveh et du couple exercée par le volant Cvol. L'unité 40 de calcul met en oeuvre une cartographie prédéterminée de valeurs de consigne de 35 courant en fonction de valeurs de couple et de vitesse. La consigne ICI calculée par l'unité 40 évolue donc au court du temps en fonction de la vitesse Vveh et du couple Cvol. Comme il a été mentionné précédemment, le calcul, classique, de la consigne de courant ICI ne prend pas en compte les points durs induits par l'inertie du moteur électrique 24, ce qui est une cause de désagrément pour le conducteur du véhicule. Dans ce qui suit, on parlera de couple exercé sur le volant de direction, étant entendu que le but recherché est de limiter les sur-couples ressentis par le conducteur lorsqu'il manoeuvre le volant 14. On notera simplement que le couple exercé sur le volant est égal au couple exercé par le volant au signe près. The control system 26 of the electric motor 24 comprises a first conventional control subassembly, namely: a torque sensor 32, for example of the torsion bar type, mounted at the output of the steering wheel 14 and measuring the torque Cvol exerted by it on the shaft of 5 direction 12; a speed sensor measuring the speed of the Vveh vehicle (not shown); a torque sensor 34 measuring the torque Cmot exerted by the rotor 28 of the electric motor 24; a speed sensor 36 measuring the speed of rotation of the steering wheel 14; a current sensor 38 measuring the current of the armature 1m of the electric motor 24; a torque setpoint calculation unit 40 connected to the vehicle speed sensor, to the torque sensor 32 exerted by the flywheel 14 and to the rotation speed sensor 36 of the steering wheel 14 and calculating, as a function of the measurements received, a ICI current set point for the electric motor 24; and a control unit 42 of the electric motor connected to the current sensor 38 of the armature of the motor 24, receiving a current setpoint IC2 and controlling the current of the motor 24 as a function of the current measurement and the neck setpoint. - 20 rani IC2. The control unit 42 implements a regulation, for example of the derivative integral proportional type (PID), of the measured current lm on the current setpoint IC1. The ratio between the current of the armature of the electric motor 24 and the torque exerted by the rotor 28 is proportional (C = Ke * I, where C is the torque exerted by the rotor, I is the current of the armature and Ke a predetermined constant), the unit 40 calculates the ICI setpoint so that the rotor 28 exerts, through the gearbox 30, a corresponding assist torque on the steering shaft 12. This ICI current setpoint is determined by the calculating unit 40 in a conventional manner to take into account various parameters relating to driving pleasure, such as, for example, the driver's level of effort, the flying return, the pendulum, the yaw, etc. Note however that the value of the ICI current setpoint depends on the value of the Vveh vehicle speed and the torque exerted by the steering wheel Cvol. The calculating unit 40 implements a predetermined mapping of current setpoint values as a function of torque and speed values. The instruction ICI calculated by the unit 40 therefore evolves over time as a function of the speed Vveh and the torque Cvol. As mentioned above, the conventional calculation of the ICI current setpoint does not take into account the hard points induced by the inertia of the electric motor 24, which is a cause of inconvenience for the driver of the vehicle. In what follows, we speak of torque exerted on the steering wheel, it being understood that the aim is to limit the over-torque experienced by the driver when operating the steering wheel 14. It will be noted that the torque exerted on the steering wheel steering wheel is equal to the torque exerted by the steering wheel with the sign close.
Pour limiter de tels points durs, le système de commande 26 comporte en outre : - des capteurs 44, 46 mesurant les forces exercées par les biellettes 20, 22 sur la crémaillère 18, par exemple des capteurs du type à jauge de contrainte ; - une unité 48 connectée aux capteurs 44, 46, au capteur 32 mesurant le couple Cvol exercé par le volant de direction 12, au capteur 34 mesurant le couple exercé par le rotor 28 et au capteur 36 mesurant la vitesse de rotation du volant de direction 14. L'unité 48 calcule en fonction des mesures qu'elle reçoit un bilan des couples exercés sur le pignon de direction 16 par les biellettes 20, 22, le réducteur 30 et le volant de di-rection 14. Un tel calcul se base sur des relations mécaniques simples accessibles à l'homme du métier et ne seront pas développées plus avant ; et - une unité 50 connectée à l'unité 40 de calcul du bilan des couples, au capteur 32 mesurant le couple exercé par le volant de direction 14, au capteur 36 mesurant la vitesse de rotation du volant de direction 14 et au capteur de vitesse du véhicule. L'unité 50 corrige la consigne de couple ICI en fonction des mesures qu'elle reçoit et envoie la consigne de couple corrigée IC2 à l'unité 42 de commande du moteur électri- que 24. La consigne corrigée IC2 est alors utilisée en tant que consigne de courant pour le moteur 24. Comme cela sera expliqué plus en détail par la suite, la consigne de couple corrigée IC2 est calculée de manière à ce que son application au moteur électrique 24, outre satisfasse les critères d'agrément de conduite classiques, limite les points durs. To limit such hard spots, the control system 26 further comprises: sensors 44, 46 measuring the forces exerted by the links 20, 22 on the rack 18, for example strain gauge type sensors; a unit 48 connected to the sensors 44, 46, to the sensor 32 measuring the torque C vol exerted by the steering wheel 12, to the sensor 34 measuring the torque exerted by the rotor 28 and to the sensor 36 measuring the speed of rotation of the steering wheel 14. The unit 48 calculates, according to the measurements it receives, a balance of the torques exerted on the pinion 16 by the links 20, 22, the gearbox 30 and the steering wheel 14. Such a calculation is based on on simple mechanical relationships accessible to those skilled in the art and will not be developed further; and a unit 50 connected to the torque balance calculation unit 40, to the sensor 32 measuring the torque exerted by the steering wheel 14, to the sensor 36 measuring the speed of rotation of the steering wheel 14 and to the speed sensor of the vehicle. The unit 50 corrects the ICI torque setpoint as a function of the measurements it receives and sends the corrected torque setpoint IC2 to the control unit 42 of the electric motor 24. The corrected setpoint IC2 is then used as the current setpoint for the motor 24. As will be explained in more detail below, the corrected torque setpoint IC2 is calculated so that its application to the electric motor 24, besides satisfying the conventional driving pleasure criteria, limits the hard points.
La figure 2 est une vue plus en détail de l'unité 50 de correction de la consigne de couple. L'unité 50 comprend un module 60 de détermination d'un couple maximal Cvol- max exercé sur le volant de direction 14 en fonction de la vitesse du véhicule Veh. Le module 60 met par exemple en oeuvre une cartographie de valeurs de couple en fonction de valeurs de vitesse. Cette cartographie est déterminée lors d'une campa- gne d'étude antérieure sur des véhicules équipés d'une direction électrique classique en mesurant l'apparition des points durs en fonction de l'état de la chaussée et de la vitesse du véhicule. Par exemple, une analyse des mesures renvoyées par le capteur de couple 32 est menée et les sur-couples générés par l'inertie du moteur électrique 24 et des variations rapides de couple sur la colonne de direction 12 identifiés. Des experts déterminent alors en fonction des sur-couples identifiés quels sur-couples sont acceptables du point de vue de l'agrément de conduite en fonction de la vitesse du véhicule. L'unité 50 de correction comprend également un module 62 d'activation/désactivation de la correction de la consigne ICI. Figure 2 is a more detailed view of the unit 50 for correcting the torque setpoint. The unit 50 comprises a module 60 for determining a maximum torque Cvol-max exerted on the steering wheel 14 as a function of the vehicle speed Veh. The module 60 for example implements a mapping of torque values as a function of speed values. This mapping is determined during a previous study camp on vehicles equipped with a conventional electric steering by measuring the appearance of hard spots according to the state of the road and the speed of the vehicle. For example, an analysis of the measurements returned by the torque sensor 32 is conducted and the over-torque generated by the inertia of the electric motor 24 and rapid torque variations on the steering column 12 identified. Experts then determine, depending on the identified over-couples, which over-couples are acceptable from the point of view of driving pleasure according to the speed of the vehicle. The correction unit 50 also comprises a module 62 for activating / deactivating the setpoint correction ICI.
Ce module 62 comprend des moyens 64 de correction de la mesure du couple réalisée par le capteur 32. En effet, on sait que la réponse du capteur de couple 32 est non linéaire. La correction de la mesure est notamment réalisée en fonction d'un modèle mécanique prédéterminé du capteur 32, et plus particulièrement en fonction de l'amortissement de la raideur et de la dérivée de l'angle de torsion du capteur de couple 32 qui sont préalablement identifiés. Les moyens 64 de correction délivrent ainsi une valeur de couple Cvolr au plus près du couple réel exercé sur la colonne de direction 12 parle volant de direction 14. Le module 62 d'activation/désactivation comprend également des moyens 66 de comparaison connectés au module 60 de détermination du couple maximal Cvolmax et aux moyens de correction 64. Lorsque la correction de la consigne de couple est désactivée, les moyens 64 de comparaison délivrent un signal d'activation (égal à 1) de la correction de la consigne de courant ICI lorsque la mesure de couple corrigée Cvolr est supérieure à Cvolmax. Par ailleurs, une fois la correction de la consigne de courant ICI activée, les moyens 64 de comparaison délivrent un signal de désactivation (égal à 0) lorsque la mesure de couple corrigée Cvolr est inférieure à un pourcentage prédétermi- né de Cvolmax, par exemple 80%. L'unité 50 comprend également un premier module 68 de correction de la consigne de couple ICI. Le premier module 68 de correction comprend des moyens 70 de prédiction de bilan de couples. Ces moyens 70 reçoivent le bilan calculé Cbilan des couples exercés sur le pignon de direction 18 et prédisent en fonction de celui-ci un bilan de couples futur. Par exemple, les moyens 70 de prédiction calculent une dérivée temporelle du bilan des couples Cbilan reçu et déterminent en fonction de la dérivée calculée le bilan de couples futur. En considérant que le processus de commande du moteur électrique 24 est mis en oeuvre sous forme numérique, le bilan des couples prédits peut être par exemple calculé selon la formule Cbilan_pr((k+1)Te) = Cbilan(kTe)+2*(Cbilan(k)-Cbilan(k-1))/Te, où Te est une période prédéterminée d'échantillonnage du processus de commande, k est le kième instant d'échantillonnage, Cbilan est le bilan des couples reçu par les moyens 70 de prédiction et Cbilan_p est le bilan des couples prédit par les moyens 70 de prédiction. Le premier module 68 de correction comprend également un soustracteur 72 recevant le bilan des couples prédit Cbilan_p et le couple volant maximal Cvolmax et formant la différence Cbilan_p-Cvolmax. Cette différence Cbilan_p-Cvolmax est alors délivrée à des moyens 74 calculant 10 un couple équivalant Cmot_eq produit par le rotor du moteur électrique 24, par exemple en divisant la différence par le rendement du réducteur 30. On notera que le couple équivalent Cmot_eq peut être interprété comme un couple exercé par le rotor du moteur électrique 24 permettant d'annuler la différence entre le couple exercé sur le volant de direction 14 et le couple volant maximal Cvolmax tout 15 en prenant en compte, non seulement l'évolution temporelle du bilan des couples exercés sur le pignon de direction 16 mais également l'influence du train de direction sur le volant de direction 14. Toutefois, cette interprétation a pour hypothèse que la consigne de courant ICI reste constante dans le temps. Or, comme cela a été mentionné précédemment, la 20 consigne de courant ICI dépend du point de fonctionnement défini par la vitesse du véhicule et le couple exercé sur le volant de direction. Par conséquent, en corrigeant la consigne ICI pour que le couple exercé sur le volant soit égal au couple maximal Cvolmax, le point de fonctionnement est donc lui-même modifié et donc la consigne de courant ICI elle-même et le couple exercé par le moteur électrique 24. On notera en 25 effet que le système de commande du moteur électrique 24 est bouclé et que les variables d'état de celui-ci sont en conséquence interdépendantes. Pour tenir compte de ce qui précède, le premier module 68 de correction comprend un sous-module de prédiction du couple exercé par le moteur électrique 24 si la consigne de courant ICI est corrigée en soustrayant un courant correspondant au cou- 30 ple équivalent Cmot_eq, c'est-à-dire si on annule la différence entre le couple volant maximal Cvolmax et le couple exercé sur le volant de direction 14. Ce sous module 76 comprend par exemple une recopie de la cartographie utilisée par l'unité 40 de calcul de consigne de courant ICI, à savoir des moyens 78, 80 de limitation recevant en entrée la vitesse du véhicule Vveh et le couple maximal Cvolmax 35 et limitant ceux-ci dans des plages d'utilisation correspondant à la cartographie et des moyens 82 formant cartographie recevant en entrée la vitesse et le couple limités des moyens 78, 80 de limitation et délivrant en sortie une consigne de courant ICI_p. Cette consigne de courant ICI_p est alors délivrée à des moyens 84 de multiplication de celle-ci par la constante Ke. Un couple moteur prédit Cmot p est alors généré en sortie des moyens 84 de multiplication. Ce couple moteur prédit Cmot_p est alors soustrait du couple moteur équivalent Cmot_eq au niveau d'un soustracteur 86 qui délivre en sortie un couple deltaCmot. Par ailleurs, l'unité 50 comprend également un module 88 de diagnostic recevant la vitesse de rotation du volant mesurée et déterminant en fonction de celle-ci une accé- lération Accvol du volant de direction par dérivation. Le module 88 compare l'accélération Accvol calculée à une valeur seuil prédéterminée Accseuil, par exemple sensiblement égale à 1500 deg/s2. Si l'accélération Accvol est supérieure ou égale à la valeur seuil Accseuil, alors le module 88 diagnostique que le point dur est généré par une accélération élevée du vo- lant de direction par le conducteur et délivre en sortie un premier, deuxième et troisième gains KI, K2, K3 égaux à une première, deuxième et troisième valeurs prédéterminées respectivement. Si l'accélération Accvol est inférieure à la valeur de seuil Accseuil, alors le module 88 diagnostique que le point dur est généré par la chaussé sur laquelle roule le véhicule et délivre en sortie les premier, deuxième et troisième gains KI, K2, K3 égaux à des quatrième, cinquième et sixième valeurs prédéterminées respectivement. Un multiplicateur 90 est connecté au module 88 et au soustracteur 86 et multiplie le couple deltaCmot par le gain KI. Les inventeurs se sont en effet rendus compte que la correction de la consigne 25 ICI en fonction du type de point dur observé sur le volant de direction 14 permet d'obtenir une précision accrue dans la limitation des points durs. Un multiplicateur 92 est connecté au multiplicateur 90 et multiplie la sortie K1*deltaCmot par l'inverse du gain Ke afin d'obtenir un courant correspond deltal. L'unité 50 comprend par ailleurs un second module de correction 94 du type pro- 30 portionnel à gain variable recevant en entrée la mesure du couple volant corrigée Cvolr et le couple maximal Cvolmax et délivrant en sortie une quantité de correction proportionnelle IKp, ,exprimée en courant, par exemple égale à sign(Cvolr-Cvolmax)*Fcartol(sat(abs(Cvolr-Cvolmax))), où sign est la fonction signe, sat est une fonction de limitation dans une plage de valeurs prédéterminée, abs est la fonction va- leur absolue et Fcartol est une cartographie prédéterminée de valeurs de gain de cor-rection proportionnel. Un multiplicateur 96 est connecté en sortie du second module de correction 94 et au module 88 de diagnostic pour recevoir de ce dernier le deuxième gain K2. Le mufti- plieur 96 délivre ainsi en sortie une correction proportionnelle IKp*K2 qui dépend également du type de point dur diagnostiqué. L'unité 50 comprend également un troisième module de correction 98 du type dérivée à gain variable recevant en entrée la mesure du couple volant corrigée Cvolr et le couple maximal Cvolmax et délivrant en sortie une quantité de correction dérivée lKd, exprimée en courant, par exemple égale a sign(Der(Cvolr-Cvolmax))*Fcarto2(sat(abs(Der(Cvolr-Cvolmax)))), où Der est une fonction de dérivée temporelle et Fcarto2 est une cartographie prédéterminée de valeur de gain de correction dérivée. Un multiplicateur 100 est connecté en sortie du second module de correction 98 et au module 88 de diagnostic pour recevoir de ce dernier le troisième gain K3. Le multiplicateur 100 délivre ainsi en sortie une correction dérivée IKd*K3 qui dépend égale-ment du type de point dur diagnostiqué. Les valeurs de courant deltal, IKp*K2,IKd*K3 sont sommées au niveau d'un sommateur 102 et la somme de ces valeurs de courant est délivrée à un multiplicateur 104 par ailleurs connecté à la sortie du module 62 d'activation/désactivation. Enfin, un sommateur 106 reçoit la sortie du multiplicateur 104 et la consigne de courant ICI et délivre en sortie la consigne de courant corrigée IC2. Le système de commande décrit précédemment présente alors les avantages suivants : - lorsque le couple exercé sur le volant de direction est supérieur au couple volant maximal, une régulation est alors activée qui annule la différence entre le couple exercé sur le volant de direction et le couple volant maximal. Les points durs sont ainsi limités ; - la limitation des points durs est réalisée en fonction des efforts exercés par le train de direction sur la direction. Ainsi, les influences du train de direction dans l'apparition des points durs sont directement prises en compte. La précision de la limitation des points durs est ainsi accrue ; - la limitation des points durs prédit le comportement du système de commande lui-même. Ainsi, la quantité de commande du moteur électrique associée à la limitation des points durs ne contient sensiblement pas de retard par rapport aux points durs eux-mêmes. La précision de la limitation est ainsi accrue ; - la limitation des points durs comporte en outre une correction proportionnelle dérivée ce qui permet d'améliorer le temps de réponse de la limitation ainsi que la stabi- lité de celle-ci. La précision de la limitation est ainsi encore accrue ; - la limitation des points durs consiste à corriger une consigne de couple calculée par un système de commande de direction classique. Ainsi, l'implémentation du système selon l'invention dans un véhicule automobile ne nécessite pas une refonte totale de la commande de la direction assistée de celui-ci. This module 62 comprises means 64 for correcting the measurement of the torque made by the sensor 32. Indeed, it is known that the response of the torque sensor 32 is non-linear. The correction of the measurement is in particular carried out according to a predetermined mechanical model of the sensor 32, and more particularly as a function of the damping of the stiffness and the derivative of the torsion angle of the torque sensor 32 which are previously identified. The correction means 64 thus deliver a torque value Cvolr as close as possible to the actual torque exerted on the steering column 12 by the steering wheel 14. The activation / deactivation module 62 also comprises comparison means 66 connected to the module 60. determination of the maximum torque Cvolmax and the correction means 64. When the correction of the torque setpoint is deactivated, the comparison means 64 deliver an activation signal (equal to 1) of the correction of the current setpoint ICI when the corrected torque measurement Cvolr is greater than Cvolmax. Furthermore, once the correction of the ICI current setpoint has been activated, the comparison means 64 deliver a deactivation signal (equal to 0) when the corrected torque measurement Cvolr is less than a predetermined percentage of Cvolmax, for example 80%. The unit 50 also comprises a first module 68 for correcting the torque reference ICI. The first correction module 68 comprises means 70 for predicting the balance of couples. These means 70 receive the calculated balance Cbilan couples exerted on the pinion 18 and predict according to it a future balance of couples. For example, the prediction means 70 calculates a time derivative of the balance of the Cbilan couples received and determines the future pair balance as a function of the calculated derivative. Considering that the control process of the electric motor 24 is implemented in digital form, the predicted torque balance can for example be calculated according to the formula Cbilan_pr ((k + 1) Te) = Cbilan (kTe) + 2 * ( Cbilan (k) -Cbilan (k-1)) / Te, where Te is a predetermined sampling period of the control process, k is the kth sampling instant, Cbilan is the balance of the pairs received by the means 70 of prediction and Cbilan_p is the balance of couples predicted by the means 70 of prediction. The first correction module 68 also comprises a subtractor 72 receiving the predicted torque balance Cbilan_p and the maximum flying torque Cvolmax and forming the difference Cbilan_p-Cvolmax. This difference Cbilan_p-Cvolmax is then delivered to means 74 calculating a torque equivalent Cmot_eq produced by the rotor of the electric motor 24, for example by dividing the difference by the efficiency of the gearbox 30. It will be noted that the equivalent torque Cmot_eq can be interpreted as a torque exerted by the rotor of the electric motor 24 to cancel the difference between the torque exerted on the steering wheel 14 and the maximum flying torque Cvolmax while taking into account, not only the time evolution of the balance of couples exerted on the steering pinion 16 but also the influence of the steering gear on the steering wheel 14. However, this interpretation assumes that the ICI current setpoint remains constant over time. However, as mentioned previously, the current set point ICI depends on the operating point defined by the speed of the vehicle and the torque exerted on the steering wheel. Therefore, by correcting the ICI setpoint so that the torque exerted on the steering wheel is equal to the maximum torque Cvolmax, the operating point is therefore itself modified and therefore the ICI current setpoint itself and the torque exerted by the engine. 24. It will be noted that the control system of the electric motor 24 is closed and that the state variables thereof are accordingly interdependent. To take account of the foregoing, the first correction module 68 comprises a torque prediction sub-module exerted by the electric motor 24 if the current set point ICI is corrected by subtracting a current corresponding to the equivalent torque Cmot_eq, that is to say, if the difference between the maximum flywheel torque Cvolmax and the torque exerted on the steering wheel 14 is canceled. This sub-module 76 comprises, for example, a copy of the mapping used by the unit 40 for calculating ICI current reference, namely limitation means 78, 80 receiving as input the vehicle speed Vveh and the maximum torque Cvolmax 35 and limiting them in ranges of use corresponding to the mapping and means 82 forming a map receiving input limited speed and torque limitation means 78, 80 and outputting a current setpoint ICI_p. This set current ICI_p is then delivered to means 84 for multiplication thereof by the constant Ke. A motor torque predicts Cmot p is then generated at the output of the multiplication means 84. This motor torque predicts Cmot_p is then subtracted from the equivalent motor torque Cmot_eq at a subtractor 86 which outputs a deltaCmot couple. Furthermore, the unit 50 also comprises a diagnostic module 88 receiving the speed of rotation of the measured flywheel and determining according to it an Accvol acceleration of the steering wheel by bypass. The module 88 compares the Accvol acceleration calculated to a predetermined threshold value Accseuil, for example substantially equal to 1500 deg / s2. If the acceleration Accvol is greater than or equal to the threshold value Accseuil, then the module 88 diagnoses that the hard point is generated by a high acceleration of the steering wheel by the driver and outputs first, second and third gains KI, K2, K3 equal to a first, second and third predetermined values respectively. If the Accvol acceleration is lower than the threshold value Accseuil, then the module 88 diagnoses that the hard point is generated by the road on which the vehicle rolls and outputs the first, second and third gains KI, K2, K3 equal at fourth, fifth and sixth predetermined values respectively. A multiplier 90 is connected to the module 88 and the subtractor 86 and multiplies the deltaCmot torque by the gain KI. The inventors have in fact realized that the correction of the set point ICI as a function of the type of hard point observed on the steering wheel 14 makes it possible to obtain an increased precision in the limitation of the hard points. A multiplier 92 is connected to the multiplier 90 and multiplies the output K1 * deltaCmot by the inverse of the gain Ke to obtain a corresponding current delta. The unit 50 furthermore comprises a second correction module 94 of the pro-variational variable gain type receiving as input the corrected flywheel torque measurement Cvolr and the maximum torque Cvolmax and outputting a proportional correction amount IKp, expressed in current, for example equal to sign (Cvol-Cvolmax) * Fcartol (sat (abs (Cvol-Cvolmax))), where sign is the sign function, sat is a limiting function in a predetermined range of values, abs is the absolute value function and Fcartol is a predetermined mapping of proportional correction gain values. A multiplier 96 is connected at the output of the second correction module 94 and the diagnostic module 88 to receive the second gain K2 from the latter. The driver 96 thus outputs a proportional correction IKp * K2 which also depends on the type of hard point diagnosed. The unit 50 also comprises a third variable gain derived type correction module 98 receiving as input the corrected flywheel torque measurement Cvolr and the maximum torque Cvolmax and outputting a derivative correction quantity IKd, expressed in current, for example equals a sign (Der (Cvol-Cvolmax)) * Fcarto2 (sat (abs (Der (Cvol-Cvolmax)))), where Der is a time derivative function and Fcarto2 is a predetermined mapping of derivative correction gain value. A multiplier 100 is connected at the output of the second correction module 98 and the diagnostic module 88 to receive the third gain K3 from the latter. The multiplier 100 thus outputs a derived correction IKd * K3 which also depends on the type of hard point diagnosed. The delta current values, IKp * K2, IKd * K3 are summed at an adder 102 and the sum of these current values is supplied to a multiplier 104 further connected to the output of the activation / deactivation module 62. . Finally, an adder 106 receives the output of the multiplier 104 and the current setpoint IC1 and outputs the corrected current setpoint IC2. The control system described above then has the following advantages: when the torque exerted on the steering wheel is greater than the maximum steering torque, regulation is then activated which cancels the difference between the torque exerted on the steering wheel and the torque. maximum steering wheel. The hard points are thus limited; the limitation of the hard points is carried out according to the forces exerted by the steering train on the steering. Thus, the influences of the steering gear in the appearance of the hard points are directly taken into account. The accuracy of the limitation of hard spots is thus increased; - hard point limitation predicts the behavior of the control system itself. Thus, the amount of control of the electric motor associated with the limitation of hard spots contains substantially no delay with respect to the hard points themselves. The precision of the limitation is thus increased; the limitation of the hard points further comprises a proportional correction derivative which makes it possible to improve the response time of the limitation as well as the stability thereof. The precision of the limitation is thus further increased; the limitation of the hard points consists in correcting a torque setpoint calculated by a conventional steering control system. Thus, the implementation of the system according to the invention in a motor vehicle does not require a total overhaul of the control of the power steering thereof.
On notera également que d'autres modes de réalisation sont possibles. Par exemple, un autre élément que le pignon de direction peut être utilisé pour calculer un bilan des couples. Bien entendu, d'autres modes de réalisation sont possibles. 20 It will also be noted that other embodiments are possible. For example, another element than the pinion gear can be used to calculate a balance of the pairs. Of course, other embodiments are possible. 20