FR2927047A1 - Electrical power steering system for motor vehicle, has torque measuring sensor measuring torque, and processing unit with determination unit for determining control signal of electrical power steering motor based on control signals - Google Patents

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Abstract

The system has a torque measuring sensor (11) measuring torque applied by a driver (13) on a steering wheel (2) of a motor vehicle. A processing unit has a determination unit (17) determining a control signal (S3) of an electrical power steering motor (8) based on a control signal (S1) determined based on the measured torque. A control signal (S2) is determined based on the torque and correction instruction (S3) determined based on a sliding characteristic parameter, longitudinal and lateral dynamic characteristic parameters.

Description

Capteur de mesure de vitesse longitudinale ------------------------------------------ 413 11 Capteur de , I i vvh 1 19 I 1 1 I Moyens de calcul s1 d'un signal de commande Longitudinal speed measuring sensor ------------------------------------------ 413 11 Sensor, I i vvh 1 19 I 1 1 I Means of calculation s1 of a control signal

Moyen de calcul du glissement des roues reliées à la direction Moyen de calcul de l'influence de l'accélération longitudinale sur le couple appliqué à chacune des roues reliées à la direction Moyen de calcul de l'influence de l'accélération latérale sur le couple appliqué à chacune des roues reliées à la direction Moyen de déterminati on d'un signal de pilotage 18 151 Outil de détermination des vitesses de roues reliées à la direction 16 Outil de détermination du couple de traction et/ou freinage de l'essieu relié à la direction FIG.2 I' déphasée entre les deux roues. Ceci est d'autant plus critique que le couple de traction (ou de freinage) est important. Cela peut se traduire par des effets de tirage induits sur la crémaillère du système de direction. Le conducteur va ressentir des variations de couple dans le volant pouvant aller jusqu'à perturber son angle de braquage, et donc sa trajectoire. Un tel phénomène peut se produire en virage ou en ligne droite. Les "lois d'assistance" actuellement prédéfinies ne tiennent pas compte de ce phénomène. Means of calculation of the wheel slip connected to the direction Means of calculation of the influence of the longitudinal acceleration on the torque applied to each of the wheels connected to the direction Means of calculation of the influence of the lateral acceleration on the torque applied to each of the wheels connected to the steering means Determination of a steering signal 18 151 Tool for determining the wheel speeds connected to the steering wheel 16 Tool for determining the traction torque and / or braking of the axle connected to the steering wheel the direction FIG.2 I 'phase shifted between the two wheels. This is all the more critical as the traction (or braking) torque is important. This can result in induced draft effects on the rack of the steering system. The driver will feel torque variations in the steering wheel that can even disturb his steering angle, and therefore its trajectory. Such a phenomenon can occur in turns or in a straight line. The currently-defined "assistance laws" do not take this phenomenon into account.

Il est donc souhaitable de prendre en compte dans les "lois d'assistance" des paramètres complémentaires représentant de façon exacte la situation de traction (ou de freinage) du véhicule en déplacement. Le problème technique à la base de l'invention consiste donc à fournir un système de direction assistée qui permette de compenser l'effet de fortes accélérations ou décélérations des roues reliées à la direction sur le ressenti du couple au volant. A cet effet, la présente invention propose un système de direction assistée électrique de véhicule automobile comprenant de façon connue: - des moyens de mesure de couple agencés pour mesurer le couple exercé par un conducteur sur le volant de conduite du véhicule automobile, - des moyens de mesure de vitesse agencés pour mesurer la vitesse longitudinale du véhicule automobile, - un moteur électrique d'assistance prévu pour assister l'effort manuel exercé par le conducteur du véhicule sur le volant de conduite, - des moyens de traitement agencés pour piloter le moteur électrique d'assistance, ce système de direction assistée électrique étant caractérisé essentiellement en ce que les moyens de traitement comprennent des moyens de détermination d'un signal de pilotage du moteur d'assistance en fonction : - d'un premier signal dit de commande déterminé en fonction de la mesure du couple exercé par le conducteur sur le volant en appliquant un gain dépendant de la vitesse longitudinale du véhicule, et - d'un second signal dit de compensation déterminé en fonction de : 35 ^ la mesure du couple exercé par le conducteur sur le volant, et ^ une consigne de correction déterminée en fonction d'au moins un parmi : • un paramètre caractéristique du glissement de chaque roue reliée à la direction, • un paramètre caractéristique de la dynamique longitudinale du véhicule, • un paramètre caractéristique de la dynamique latérale du véhicule. La présente invention permet ainsi de modifier l'effort d'assistance de manière à compenser les effets des fortes accélérations (traction ou freinage) du véhicule sur le ressenti du conducteur. Cette disposition permet de conserver un ressenti de couple permettant une conduite souple et plus sécuritaire, même sur des véhicules à fortes capacités d'accélération et de freinage. It is therefore desirable to take into account in the "laws of assistance" complementary parameters accurately representing the traction (or braking) situation of the moving vehicle. The technical problem underlying the invention therefore consists in providing a power steering system that makes it possible to compensate for the effect of strong accelerations or decelerations of the wheels connected to the steering on the feeling of the steering wheel torque. For this purpose, the present invention proposes a motor vehicle electric power steering system comprising, in known manner: torque measuring means arranged to measure the torque exerted by a driver on the driving wheel of the motor vehicle; measuring devices arranged to measure the longitudinal speed of the motor vehicle, - an electric assist motor intended to assist the manual effort exerted by the driver of the vehicle on the driving wheel, - processing means arranged to control the motor electric assistance, this electric power steering system being essentially characterized in that the processing means comprise means for determining a control signal of the assistance engine as a function of: a first signal, said control signal being determined according to the measurement of the torque exerted by the driver on the steering wheel by applying a gain dependent on the a longitudinal speed of the vehicle, and - a second said compensation signal determined according to: 35 ^ the measurement of the torque exerted by the driver on the steering wheel, and ^ a correction instruction determined according to at least one of • a parameter characteristic of the sliding of each wheel connected to the direction, • a characteristic parameter of the longitudinal dynamics of the vehicle, • a characteristic parameter of the lateral dynamics of the vehicle. The present invention thus makes it possible to modify the assistance effort so as to compensate for the effects of the strong accelerations (traction or braking) of the vehicle on the feeling of the driver. This arrangement keeps a feeling of torque for a flexible and safer driving, even on vehicles with high acceleration and braking.

Selon un mode de réalisation de l'invention, le signal de compensation est déterminé en fonction de la différence des glissements des roues reliées à la direction, corrigée par au moins un paramètre caractéristique de la dynamique longitudinale du véhicule. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le signal de compensation est déterminé en fonction de la différence des glissements des roues reliées à la direction, corrigée par au moins un paramètre caractéristique de la dynamique latérale du véhicule. Selon encore un autre mode de réalisation de l'invention, le signal de compensation est déterminé en fonction de la différence des glissements des roues reliées à la direction, corrigée par au moins un paramètre caractéristique de la dynamique longitudinale du véhicule et par au moins un paramètre caractéristique de la dynamique latérale du véhicule. De toute façon l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple, une forme d'exécution de ce système de direction assistée électrique. La figure 1 (déjà mentionnée) est une vue en perspective, schématisée, d'un système de direction assistée électrique sur colonne classique ; la figure 2 est une représentation schématisée, sous forme de schéma-blocs, de la fonction pilotage d'un système de direction assistée électrique selon l'invention. On se réfère ici directement à la figure 2 qui représente symboliquement un système de direction assistée électrique de véhicule automobile (pouvant se présenter extérieurement comme le système de la figure 1), en privilégiant la fonction de pilotage du moteur électrique d'assistance 8. La figure 2 représente aussi schématiquement en 1 la partie mécanique de la direction, et en 13 le conducteur du véhicule. According to one embodiment of the invention, the compensation signal is determined as a function of the difference of the wheel slip related to the steering, corrected by at least one characteristic parameter of the longitudinal dynamics of the vehicle. According to another embodiment of the invention, the compensation signal is determined as a function of the difference of the wheel slip related to the steering, corrected by at least one parameter characteristic of the lateral dynamics of the vehicle. According to yet another embodiment of the invention, the compensation signal is determined as a function of the difference of the wheel slippage related to the steering, corrected by at least one characteristic parameter of the longitudinal dynamics of the vehicle and by at least one characteristic parameter of the lateral dynamics of the vehicle. In any case the invention will be better understood with the aid of the description which follows with reference to the appended schematic drawing representing, by way of example, an embodiment of this electric power steering system. Figure 1 (already mentioned) is a schematic perspective view of a conventional electric power steering system; Figure 2 is a schematic representation, in block diagram form, of the steering function of an electric power steering system according to the invention. Referring directly to FIG. 2, which symbolically represents a motor vehicle electric power steering system (which may be externally like the system of FIG. 1), giving priority to the driving function of the electric assistance motor 8. Figure 2 also shows schematically in 1 the mechanical part of the direction, and 13 the driver of the vehicle.

Telle qu'ici représentée (en se limitant aux éléments de l'invention), la direction assistée électrique désignée globalement par le repère 14 comprend : - un capteur de mesure de couple 11 agencé pour mesurer le couple exercé par le conducteur 13 sur le volant de conduite 2 du véhicule 15 automobile, - un capteur de mesure de vitesse 12 agencé pour mesurer la vitesse longitudinale du véhicule automobile, - un capteur ou autre outil 15 de mesure ou détermination des vitesses de chacune des roues reliées à la direction. 20 - un ensemble 16 incluant un capteur ou autre outil de mesure ou détermination du couple de traction appliqué à l'essieu des roues reliées à la direction, et/ou un capteur ou autre outil de mesure ou détermination du couple de freinage appliqué à l'essieu des roues reliées à la direction, - un moteur électrique d'assistance 8 prévu pour assister l'effort 25 manuel exercé par le conducteur 13 du véhicule sur le volant de conduite 2, - un organe 17 agencé pour déterminer une consigne de correction de pilotage du moteur 8 en fonction d'au moins un paramètre caractéristique de la dynamique latérale, longitudinale et éventuellement verticale du véhicule, et pour fournir ainsi un signal de pilotage S3, 30 - une unité de traitement 18 incorporée au calculateur électronique ou ajointe à ce calculateur. Cette unité de traitement comprend elle-même : -des premiers moyens de calcul 19 d'un premier signal dit de commande S1 déterminé en fonction de la mesure par le capteur 11 du couple exercé par le conducteur 13 sur le volant 2 en appliquant un gain dépendant de 35 la vitesse longitudinale du véhicule mesurée par le capteur 12, - des seconds moyens de calcul 20 d'un second signal dit de compensation S2 déterminé en fonction de la différence entre la mesure du couple exercé par le conducteur 13 sur le volant 2, et de la consigne de correction déterminée en fonction du glissement longitudinal des roues reliées à la direction d'au moins un paramètre caractéristique de la dynamique latérale et longitudinale et éventuellement verticale du véhicule, II doit être noté que les paramètres caractéristiques de la dynamique latérale du véhicule peuvent être la vitesse latérale, l'accélération latérale et la dérivée de l'accélération latérale, ou toute autre caractéristique permettant de déterminer in fine la vitesse latérale, l'accélération latérale et la dérivée de l'accélération latérale. II doit également être noté que les paramètres caractéristiques de la dynamique longitudinale du véhicule peuvent être la vitesse longitudinale, l'accélération longitudinale, la dérivée de l'accélération longitudinale, les vitesses et accélérations longitudinales des roues du véhicules, ou tout autre caractéristique permettant de determiner in fine la vitesse longitudinale, l'accélération longitudinale ou la dérivée d'accélération longitudinale. Il doit être précisé que les paramètres caractéristiques de la traction ou du freinage peuvent être le couple de traction ou le couple de freinage ou tout autre permettant de determiner in fine le couple de traction ou de freinage appliqué à chacune des roues reliées à la direction. Les paramètres caractéristiques de la dynamique latérale, longitudinale et éventuellement verticale peuvent également être l'angle du volant, la vitesse de braquage, l'accélération de braquage, la vitesse de lacet et l'accélération de lacet du véhicule, le couple fourni par le moteur principal du véhicule. Comme il va de soi, et comme il ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce système de direction assistée électrique qui a été décrite ci-dessus à titre d'exemple ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe.35 As shown here (limited to the elements of the invention), the electric power steering generally designated by the mark 14 comprises: - a torque measuring sensor 11 arranged to measure the torque exerted by the driver 13 on the steering wheel driving line 2 of the vehicle 15, - a speed measuring sensor 12 arranged to measure the longitudinal speed of the motor vehicle, - a sensor or other tool 15 for measuring or determining the speeds of each of the wheels connected to the direction. An assembly 16 including a sensor or other tool for measuring or determining the traction torque applied to the axle of the wheels connected to the steering, and / or a sensor or other tool for measuring or determining the braking torque applied to the steering wheel; axle of the wheels connected to the steering, - an electric assist motor 8 provided to assist the manual effort exerted by the driver 13 of the vehicle on the steering wheel 2, - a member 17 arranged to determine a correction instruction driving the motor 8 according to at least one characteristic parameter of the lateral, longitudinal and possibly vertical dynamics of the vehicle, and thus to provide a control signal S3, a processing unit 18 incorporated in the electronic or auxiliary computer to this calculator. This processing unit itself comprises: first calculation means 19 of a first command signal S1 determined as a function of the measurement by the sensor 11 of the torque exerted by the driver 13 on the steering wheel 2 by applying a gain depending on the longitudinal speed of the vehicle measured by the sensor 12, - second calculation means 20 of a second so-called compensation signal S2 determined as a function of the difference between the measurement of the torque exerted by the driver 13 on the steering wheel 2 , and of the correction setpoint determined as a function of the longitudinal sliding of the wheels connected to the direction of at least one characteristic parameter of the lateral and longitudinal and possibly vertical dynamics of the vehicle, it should be noted that the characteristic parameters of the lateral dynamic of the vehicle may be lateral speed, lateral acceleration and derivative of lateral acceleration, or any other cara a feature that ultimately determines lateral velocity, lateral acceleration, and the derivative of lateral acceleration. It should also be noted that the characteristic parameters of the longitudinal dynamics of the vehicle may be the longitudinal speed, the longitudinal acceleration, the derivative of the longitudinal acceleration, the longitudinal speeds and accelerations of the wheels of the vehicle, or any other characteristic enabling determine ultimately the longitudinal velocity, the longitudinal acceleration or the longitudinal acceleration derivative. It should be specified that the characteristic parameters of the traction or braking may be the traction torque or the braking torque or any other one which makes it possible to determine in fine the traction or braking torque applied to each of the wheels connected to the steering. The characteristic parameters of the lateral, longitudinal and possibly vertical dynamics may also be the steering wheel angle, the steering speed, the steering acceleration, the yaw rate and the yawing acceleration of the vehicle, the torque provided by the main engine of the vehicle. As is obvious, and as is apparent from the foregoing, the invention is not limited to the sole embodiment of this electric power steering system which has been described above as an example; on the contrary, it embraces all variants of implementation and application respecting the same principle.

Claims (4)

REVENDICATIONS 1. Système de direction assistée électrique de véhicule automobile 5 comprenant : - des moyens de mesure de couple (11) agencés pour mesurer le couple exercé par un conducteur (13) sur le volant de conduite (2) du véhicule automobile, - des moyens de mesure de vitesse (12) agencés pour mesurer la 10 vitesse longitudinale du véhicule automobile, - un moteur électrique d'assistance (8) prévu pour assister l'effort manuel exercé par le conducteur (13) du véhicule sur le volant de conduite (2), - des moyens de traitement (10) agencés pour piloter le moteur électrique d'assistance (8), 15 caractérisé en ce que les moyens de traitement (10) comprennent des moyens de détermination (17) d'un signal de pilotage (S3) du moteur d'assistance (8) en fonction : - d'un premier signal dit de commande (Si) déterminé en fonction 20 de la mesure (11) du couple exercé par le conducteur (13) sur le volant (2) en appliquant un gain dépendant de la vitesse longitudinale du véhicule, et - d'un second signal dit de compensation (S2) déterminé en fonction de : ^ la mesure (11) du couple exercé par le conducteur (13) 25 sur le volant (2), et ^ une consigne de correction déterminée en fonction d'au moins un parmi : • un paramètre caractéristique du glissement de chaque roue reliée à la direction (1), 30 • un paramètre caractéristique de la dynamique longitudinale du véhicule, • un paramètre caractéristique de la dynamique latérale du véhicule. A motor vehicle electric power steering system comprising: torque measurement means (11) arranged to measure the torque exerted by a driver (13) on the driving wheel (2) of the motor vehicle; measuring devices (12) arranged to measure the longitudinal speed of the motor vehicle, - an electric assist motor (8) intended to assist the manual force exerted by the driver (13) of the vehicle on the steering wheel ( 2), - processing means (10) arranged for driving the electric assist motor (8), characterized in that the processing means (10) comprise means (17) for determining a control signal (S3) of the assistance motor (8) as a function of: a first command signal (Si) determined as a function of the measurement (11) of the torque exerted by the driver (13) on the steering wheel (2) ) applying a gain dependent on the longitudinal speed of the vehicle, and a second so-called compensation signal (S2) determined as a function of: the measurement (11) of the torque exerted by the driver (13) on the steering wheel (2), and a correction instruction determined as a function of at least one of: a characteristic parameter of the sliding of each wheel connected to the direction (1), a parameter characteristic of the longitudinal dynamics of the vehicle, a characteristic parameter of the lateral dynamics of the vehicle. 2. Système de direction assistée électrique selon la revendication 35 1, caractérisé en ce que le signal de compensation (S2) est déterminé en fonction de la différence des glissements des roues reliées à la direction (1),corrigée par au moins un paramètre caractéristique de la dynamique longitudinale du véhicule. 2. Electrical power steering system according to claim 35, characterized in that the compensation signal (S2) is determined as a function of the difference of the wheel slippage related to the direction (1), corrected by at least one characteristic parameter. of the longitudinal dynamics of the vehicle. 3. Système de direction assistée électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal de compensation (S2) est déterminé en fonction de la différence des glissements des roues reliées à la direction (1), corrigée par au moins un paramètre caractéristique de la dynamique latérale du véhicule. Electric power steering system according to claim 1, characterized in that the compensation signal (S2) is determined as a function of the difference of the wheel slippings connected to the direction (1), corrected by at least one characteristic parameter of the lateral dynamics of the vehicle. 4. Système de direction assistée électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal de compensation (S2) est déterminé en fonction de la différence des glissements des roues reliées à la direction (1), corrigée par au moins un paramètre caractéristique de la dynamique longitudinale du véhicule et par au moins un paramètre caractéristique de la dynamique latérale du véhicule.15 Electric power steering system according to claim 1, characterized in that the compensation signal (S2) is determined as a function of the difference of the wheel slippings connected to the direction (1), corrected by at least one characteristic parameter of the longitudinal dynamics of the vehicle and at least one characteristic parameter of the lateral dynamics of the vehicle.
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