FR2979606A1 - Dispositif de commande d'une servo-direction electrique - Google Patents

Abstract

Une section d'assistance de base (20) génère une commande d'assistance de base Tb* afin qu'une réaction de direction selon une réaction de surface de roulement soit renvoyée vers un côté de volant. Une section de modification (30) génère une commande de modification de couple Tr pour modifier la commande d'assistance de base Tb* afin qu'un mouvement instable d'un véhicule converge adéquatement. Une somme de chaque commande Tb* et Tr devient une commande de couple d'assistance finale Ta. La section d'assistance de base (20) estime une force de la surface de roulement selon la commande d'assistance de base auto-générée Tb* et d'un couple de direction Ts effectivement détecté. Un couple de direction cible Ts* est généré selon la force estimée Tx, et la commande d'assistance de base Tb* est générée selon un écart entre le couple de direction cible Ts* et le couple de direction Ts.

Description

DISPOSITIF DE COMMANDE D'UNE SERVO-DIRECTION ELECTRIQUE La présente invention concerne un dispositif de commande de servo-direction électrique qui commande un système de servo-direction électrique, qui assiste une opération de direction (braquage) d'un véhicule par un moteur. Afin qu'un moteur génère une puissance de direction assistée appropriée selon une opération de direction (pilotage) d'un conducteur, une unité de commande (ECU) calcule la puissance de direction assistée sur la base de différentes entrées appliquées à un arbre de direction par l'opération de direction du conducteur, telles qu'un couple de direction et une vitesse de véhicule, et entraîne le moteur sur la base de la puissance de direction assistée calculée.

Le système de servo-direction électrique classique commande en principe le moteur de sorte que la puissance de direction assistée appliquée par le moteur augmente au fur et à mesure que le couple de direction augmente. Lorsque le conducteur tourne un volant, la puissance de direction assistée est générée selon le couple de direction appliqué, et ainsi, l'opération de direction devient plus légère. Cependant, il est difficile de donner au conducteur une impression correcte via le volant de la réaction entre la route et les roues, uniquement en déterminant la puissance de direction assistée sur la base du couple de direction. En d'autres termes, il est difficile de configurer un couple de direction cible selon la force de surface de roulement et de générer la force de direction assistée selon le couple de direction cible (à savoir, d'obtenir le couple de direction cible selon la force de surface de roulement) afin d'exercer sur le conducteur la sensation opérationnelle de direction selon la force de surface de roulement. D'autre part, une technologie qui commande un moteur sur la base d'un écart d'un couple de direction cible à partir d'un couple de direction réel est décrite dans la demande de brevet japonais mise à l'inspection publique n° 2004-203089. Avec la technologie divulguée dans la publication '089, une force (à savoir, une réaction de surface de roulement) donnée à un pneu est acquise en requérant un couple de sortie d'une somme d'un couple de direction réel (couple donné par le conducteur) et d'un couple d'assistance (couple donné par le moteur).

Ensuite, le couple de direction cible est configuré selon le couple de sortie (la force de réaction de surface de roulement) obtenu(e). De ce fait, le couple de direction cible peut être déterminé de façon non ambiguë.

Par conséquent, le couple de direction cible dont le changement (à savoir, le changement de la force de réaction de surface de roulement) est compensé par le couple côté sortie peut être configuré en considérant les influences du frottement et de l'inertie superposées au couple de direction lors d'une forte rotation du volant, par exemple, ou par une modification sur la base d'un état de déplacement du véhicule.

Cependant, bien que le couple de direction cible soit configuré en considérant la réaction de la surface de roulement dans la technologie divulguée dans la publication '089, le couple d'assistance est généré sur la base du couple appliqué au volant appelé couple de direction de façon fondamentale. Par conséquent, bien que le couple requis sur l'arbre puisse être supprimé (à savoir, que l'opération de direction puisse être allégée), la convergence du véhicule ne peut pas être assurée car une vitesse de rotation du moteur (vitesse de rotation de l'arbre de direction) ne peut pas être contrôlée de façon appropriée dans une situation où la torsion diminue lors du retour du volant à une position neutre, par exemple, ou dans une situation où le volant revient en position neutre avec quelques tours lorsque les mains du conducteur se séparent du volant après un braquage. Par exemple, bien qu'elle soit satisfaisante en particulier lors d'une forte rotation du volant, la rotation de l'arbre dans une direction de retour vers la position neutre est accélérée car la torsion de l'arbre revient lorsque le volant revient et le couple d'assistance diminue également de ce fait, altérant par conséquent la stabilité et la convergence du véhicule. Bien que cela soit bon pour le conducteur lorsqu'il manoeuvre fermement le volant, un mouvement du véhicule devient sensible et difficile à faire converger vers la direction souhaitée lorsqu'une puissance appliquée sur le volant est réduite ou que les mains sont séparées du volant, donnant ainsi une sensation d'insécurité au conducteur lorsque la vitesse du véhicule s'accélère. De ce fait, la stabilité de fonctionnement de l'ensemble du véhicule de façon appropriée (la réalisation des caractéristiques de déplacement de véhicule appropriées) n'est pas assurée avec la technologie décrite dans la publication '089.

Par conséquent, le conducteur doit répondre à une force de vibration qui est transmise au volant lorsqu'un mouvement du véhicule est instable, avec la possibilité d'interférer avec l'opération de conduite. Si un amortissement est utilisé afin d'assurer la convergence, une résistance est fournie lors du retour du volant et la convergence s'améliore, cependant, une résistance est également fournie lors d'une forte rotation du volant, et une sensation de braquage du conducteur est altérée. Si les actions de commande sont modifiées au moment de la rotation et au moment du retour du volant, respectivement, afin d'éviter le problème susmentionné, 10 le traitement de la commande peut devenir très compliqué et la conformité entre les deux peut devenir difficile. D'autre part, en tant qu'une des technologies pour assurer une stabilité de fonctionnement appropriée, et en tant que technologie pour réduire une sensation soudaine de retour lors du retour du volant et augmenter la convergence de la 15 direction du véhicule sans altérer la sensation lors de la rotation du volant, on connaît par exemple une technologie de contrôle de convergence qui calcule une puissance de direction assistée fondamentale (couple d'assistance de base) sur la base du couple de direction et de la vitesse du véhicule, calcule un couple de modification pour modifier le couple d'assistance de base sur la base du couple de direction et de 20 la vitesse du moteur (vitesse d'angle de rotation), et modifie le couple d'assistance de base par le couple de modification, (se référer à la demande de brevet japonaise mise à l'inspection publique n° 2010-264913, par exemple). A savoir, alors que le couple de direction est une valeur physique dans laquelle l'état de manoeuvre du volant par le conducteur est reflété, la vitesse du 25 moteur est une valeur physique dans laquelle l'influence de la réaction de la surface de roulement est également reflétée en plus de l'opération de rotation du volant par le conducteur. Par conséquent, sur la base du couple de direction et de la vitesse du moteur, il est possible de constituer un mécanisme de contrôle qui peut réaliser le contrôle de 30 convergence de telle sorte que la sensation opérationnelle ne soit pas altérée lors de la rotation du volant, et que la sensation soudaine de retour à la position neutre du fait de la réaction de la surface de roulement soit réduite lors du retour du volant.

Par conséquent, dans la publication '913, sur la base du couple de direction et de la vitesse du moteur, une stabilité appropriée (caractéristiques de mouvement de véhicule appropriées) de l'ensemble des véhicules est obtenue en empêchant la sensation de direction du conducteur d'être altérée lors de la rotation et du retour du volant, en générant la quantité de compensation d'assistance différemment lors de la rotation du volant et lors du retour du volant, et en modifiant le couple d'assistance de base au moyen de la quantité de compensation d'assistance. Diverses technologies pour assurer une stabilité opérationnelle appropriée sont proposées, et une technologie de modification de couple ayant pour visée de réduire une opération de correction fréquente et d'opérer une atténuation de charge en obtenant un mouvement de véhicule adapté à l'intention du conducteur est décrite dans la demande de brevet japonais mise à l'inspection publique n° 2007-22373, par exemple. Avec cette technologie, un état de mouvement de véhicule est estimé sur la base d'une somme du couple d'assistance de base et du couple de direction, et une quantité de couple modifiant le couple d'assistance de base est générée afin que les caractéristiques deviennent les caractéristiques souhaitées. Ensuite, afin de faire concorder une obtention des caractéristiques de la réaction de direction selon la réaction de surface de roulement et une obtention de la stabilité opérationnelle appropriée (caractéristiques de mouvement de véhicule appropriées) sur l'ensemble des véhicules, il est envisagé d'essayer la combinaison des technologies décrites dans les publications '089 et '913 susmentionnées, par exemple. De manière spécifique, un mécanisme de contrôle tel que représenté sur la figure 14 peut être construit. Dans le mécanisme de contrôle représenté sur la figure 14, une section de rétroaction (FB - Feedback) de courant 142 donne une force de direction assistée selon une commande de couple d'assistance Ta à un arbre de direction en entraînant un moteur 110 en appliquant une tension d'entraînement Vd selon une commande de couple d'assistance Ta appliquée au moteur 110. Dans un objet contrôlé (mécanisme de système de direction) 100 de l'arbre de direction vers les roues, une vitesse de moteur o) qui est une vitesse de rotation du moteur 110 et un couple de direction Ts sont détectés.

La section de rétroaction de courant 142 détecte un courant qui passe dans le moteur 110 (courant de moteur 1m) et effectue une régulation de la rétroaction (FB) de courant afin que la valeur du courant devienne un courant cible (valeur correspondant à la commande de couple d'assistance Ta).

Ensuite, sur la base du courant de moteur 1m détecté et du couple de direction Ts, un estimateur de force 121 estime une force de surface de roulement (réaction de surface de roulement), et génère une force estimée Tx en sous la forme d'une valeur estimée. Ensuite, une section d'assistance de base 120 génère une commande d'assistance de base Tb* sur la base de la force estimée Tx. La section d'assistance de base 120 possède en particulier une section de génération de cible 122 qui génère un couple de direction cible Ts* sur la base de la force estimée Tx, un calculateur d'écart 123 qui calcule la différence (écart de couple) entre le couple de direction Ts et le couple de direction cible Ts*, et un contrôleur 124 qui génère une commande d'assistance de base Tb* pour contrôler le moteur 110 (à savoir, un contrôle de rétroaction de couple est effectué) sur la base de l'écart de couple afin que le couple de direction Ts corresponde au couple de direction cible Ts*. Ainsi, en contrôlant le moteur 110 au moyen de la commande d'assistance de base Tb* obtenue, l'obtention des caractéristiques de la réaction de direction selon la réaction de la surface de roulement devient possible. A savoir, la section de génération cible 122 configure le couple de direction cible Ts* selon la force de la surface de roulement relative à la réaction de la surface de roulement que l'estimateur de force 121 a estimée.

Alors, le conducteur peut ressentir la réaction selon la force de surface de roulement car le contrôleur 124 effectue le contrôle de rétroaction du couple afin que le couple de direction réel Ts devienne le couple de direction cible Ts*. D'autre part, une section de modification 130 possède une section de modification de couple 131 qui génère une commande de modification de couple Tr sur la base du couple de direction Ts et de la vitesse du moteur co, et réalise le contrôle de convergence.

Une composition et une fonction spécifiques de la section de modification de couple 131 sont les mêmes que celles d'un contrôleur divulgué dans la publication `913 susmentionnée. Par conséquent, en modifiant la commande d'assistance de base Tb* par la commande de modification de couple Tr obtenue dans la section de modification 130 (ici, les deux sont ajoutées avec un sommateur 141), et si le résultat de la modification est donné sous la forme de la commande de couple d'assistance Ta à la section de rétroaction (FB) de courant 142, l'obtention de la stabilité opérationnelle appropriée (caractéristiques de mouvement de véhicule appropriées) sur l'ensemble des véhicules devient alors possible. Cependant, le mécanisme de contrôle représenté sur la figure 14 présente au moins un gros problème. A savoir, la section d'assistance de base 120 annule l'opération de modification par la section de modification 130.

C'est-à-dire que dans le mécanisme de contrôle représenté sur la figure 14, l'estimation de force avec l'estimateur de force 121 est effectuée sur la base du courant du moteur 1m fourni au final au moteur. Le courant du moteur Im répond à la commande de couple d'assistance Ta qui est modifiée par la commande de modification de couple Tr que la section de 20 modification 130 a générée en la commande d'assistance de couple Tb* que la section d'assistance de base 120 a générée. A savoir, l'estimateur de force 121 estime la force de surface de roulement en utilisant le courant du moteur 1m en tant que résultat modifié par la section de modification 130. 25 En d'autres termes, lorsqu'un volant est tourné brusquement, par exemple, la commande d'assistance de base Tb* est modifiée afin que la puissance de direction assistée diminue grâce au contrôle de convergence dans la section de modification 130. Ensuite, le courant du moteur 1m chute de la quantité de la modification, et de 30 ce fait, la valeur estimée de force (force estimée Tx) par l'estimateur de force 121 chute également. Ensuite, si la force estimée Tx chute, le couple de direction cible Ts* chute également, et de ce fait, la commande d'assistance de base Tb* augmente, à savoir, la puissance de direction assistée est contrôlée dans une tendance à la hausse afin que le couple de direction devienne faible. A savoir, même si la commande de modification de couple Tr est générée par le contrôle de convergence par la section de modification 130 afin de réduire la puissance de direction assistée, la puissance de direction assistée est contrôlée inversement dans une tendance à la hausse par la section d'assistance de base 120. En conséquence, le contrôle de convergence par la section de modification 130 n'est pas reflété (le contrôle de convergence est annulé par la section d'assistance de base 120).

Ainsi, avec la composition de contrôle représentée sur la figure 14, il est incompatible dans une réalisation des caractéristiques de la réaction de direction selon la réaction de surface de roulement, et dans une réalisation de la stabilité opérationnelle appropriée (caractéristiques de mouvement de véhicule appropriées) sur l'ensemble des véhicules.

Par conséquent, il est difficile d'augmenter une performance de fonctionnement du véhicule, à savoir, il est difficile de permettre au conducteur de conduire le véhicule intuitivement et de ressentir que sa conduite est fiable. La présente invention a été réalisée à la lumière des problèmes indiqués plus haut et a pour objet de fournir un dispositif de commande de servo-direction électrique qui peut fournir au conducteur un retour de la réaction entre la route et le véhicule tout en assurant une stabilité appropriée du véhicule alors qu'il se déplace. Dans un dispositif de commande de servo-direction électrique selon un premier aspect, le dispositif de commande de servo-direction électrique comprend un arbre d'entrée qui est relié à un volant d'un véhicule et tourne avec le volant, un moyen de transmission d'entrée qui oriente les roues directrices du véhicule en transmettant une rotation de l'arbre d'entrée vers les roues directrices, un moyen de détection de couple de direction qui détecte un couple de direction qui est un couple appliqué à l'arbre d'entrée dans une direction de rotation de l'axe, et un moteur qui fournit une puissance de direction assistée à l'arbre d'entrée ou au moyen de transmission d'entrée pour assister une opération de rotation du volant lors de l'orientation des roues directrices par une opération de rotation du volant.

Le dispositif de commande de servo-direction électrique qui contrôle la puissance de direction assistée en contrôlant le moteur est prévu dans un système de servo-direction électrique. Le dispositif de commande de servo-direction électrique comprend en outre un moyen de génération de quantité d'assistance de base qui génère une quantité d'assistance de base pour assister l'opération de rotation du volant sur la base du couple de direction détecté par le moyen de détection de couple de direction afin que le couple de direction varie selon une force de surface de roulement appliquée sur les roues directrices à partir d'une surface de roulement, un moyen de génération de quantité de compensation d'assistance qui génère une quantité de compensation d'assistance pour modifier la quantité d'assistance de base calculée par le moyen de génération de quantité de base afin qu'une action des roues directrices réponde à des caractéristiques d'action prédéterminées, un moyen de modification de quantité d'assistance qui génère une quantité d'assistance modifiée en modifiant la quantité d'assistance de base générée par le moyen de génération de quantité d'assistance de base avec la quantité de compensation d'assistance générée par le moyen de génération de quantité de compensation d'assistance, et un moyen d'entraînement de moteur qui entraîne le moteur sur la base de la quantité d'assistance modifiée provenant du moyen de modification de quantité d'assistance.

Le moyen de génération de quantité d'assistance de base possède un moyen d'estimation de force de surface de roulement qui estime la force de surface de roulement sur la base du couple de direction détecté par le moyen de détection de quantité d'assistance de base et du couple de direction détecté par le moyen de détection de couple de direction qui sont tous deux des résultats générés du moyen de génération de quantité d'assistance de base lui-même, un moyen de calcul de couple de direction cible calcule un couple de direction cible qui est une valeur souhaitée du couple de direction sur la base de la force estimée qui est la force de surface de roulement estimée par le moyen d'estimation de force de surface de roulement, et un moyen de calcul de quantité d'assistance de base qui calcule la quantité d'assistance de base pour contrôler le moteur afin que le couple de direction détecté par le moyen de détection de couple de direction corresponde au couple de direction cible calculé par le moyen de calcul de couple de direction cible.

Selon le dispositif de commande de servo-direction électrique susmentionné, la fonction de configuration du couple de direction cible selon la force estimée en estimant la force de surface de roulement est fermée à l'intérieur d'une seule boucle (moyen de calcul de quantité d'assistance de base), et la fonction est séparée du moyen de génération de quantité de compensation d'assistance dans le présent mode de réalisation afin que l'interférence entre le moyen de calcul de quantité d'assistance de base et le moyen de génération de quantité de compensation d'assistance puisse être minimisée (ou complètement éliminée). De ce fait, la fourniture d'une réaction de direction appropriée selon la force de surface de roulement par le moyen de calcul de quantité d'assistance de base et la réalisation d'une stabilité opérationnelle appropriée (caractéristiques de mouvement de véhicule appropriées) pour le véhicule par le moyen de génération de quantité de compensation d'assistance peuvent être conciliées, et ainsi, la performance de fonctionnement du véhicule peut être améliorée.

Dans le dispositif de commande de servo-direction électrique selon un deuxième aspect, le moyen d'estimation de force de surface de roulement extrait un élément d'une bande de fréquences configuré au préalable à partir d'une somme de la quantité d'assistance de base et du couple de direction, et produit en sortie l'ingrédient de la bande de fréquences extraite en tant que force estimée.

Ainsi, en obtenant la force estimée, une composante de fréquence inutile telle qu'un ingrédient d'une bande que le conducteur du véhicule ressent comme désagréable peut être éliminée, par exemple, et seule une composante de fréquence qui devrait être transmise au conducteur peut être transmise. Dans le dispositif de commande de servo-direction électrique selon un 25 troisième aspect, la bande de fréquences est de 10 Hz ou moins. Dans le dispositif de commande de servo-direction électrique selon un quatrième aspect, le moyen de calcul de couple de direction cible calcule le couple de direction cible afin que plus la force estimée devient importante, plus le couple de direction cible devient également important sur la base de la force estimée par le 30 moyen d'estimation de force de surface de roulement. En calculant le couple de direction cible de cette manière, la force de réaction de direction selon la force de surface de roulement peut être transmise de façon appropriée au côté volant (côté conducteur).

Dans le dispositif de commande de servo-direction électrique selon un cinquième aspect, le moyen de calcul de couple de direction cible calcule le couple de direction cible afin que le couple de direction cible varie de façon logarithmique par rapport à la force estimée.

On peut dire que la génération du couple de direction cible sous forme logarithmique par rapport à la force estimée est, pour ainsi dire, une technique basée sur un modèle de perception humaine qui montre la quantité que la force de réaction de direction devrait avoir par rapport à la force de surface de roulement. Par conséquent, un sens de direction naturel peut être donné au conducteur en calculant le couple de direction cible sous forme de logarithme par rapport à la force estimée. Dans le dispositif de commande de servo-direction électrique selon un sixième aspect, le système de servo-direction électrique possède un moyen de détection de vitesse qui détecte une vitesse de véhicule en déplacement, et le moyen de calcul de couple de direction cible calcule le couple de direction cible afin que plus la vitesse devient rapide, plus le couple de direction cible devient important sur la base de la vitesse de véhicule détectée par le moyen de détection de vitesse. Dans le dispositif de commande de servo-direction électrique selon un septième aspect, le moyen de calcul de couple de direction cible calcule le couple de direction cible afin que le couple de direction cible varie de façon logarithmique par rapport à la vitesse du véhicule. Ainsi, en générant le couple de direction cible non seulement par rapport à la force estimée, mais également par rapport à la vitesse du véhicule qui varie de façon logarithmique, le sens de direction naturel peut être donné au conducteur également lorsque la vitesse change. Dans le dispositif de commande de servo-direction électrique selon un huitième aspect, le moyen de calcul de quantité d'assistance de base possède un moyen de calcul d'écart qui calcule un écart de couple qui est une différence entre le couple de direction détecté par le moyen de détection de couple de direction et le couple de direction cible calculé par le moyen de calcul de couple de direction cible, et au moins un moyen de calcul de commande de base qui calcule une commande de base qui correspond à la quantité d'assistance de base afin que l'écart de couple calculé par le moyen de calcul d'écart soit configuré à 0.

Lorsque plusieurs moyens de calcul de commande de base sont prévus, une somme pondérée des commandes de base calculées par chaque moyen de calcul de commande de base est calculée en tant que la quantité d'assistance de base, et le moyen de calcul de commande de base est constitué afin qu'une fonction de transfert de la quantité d'assistance de base devant être produite en sortie par rapport à l'écart de couple entré dépasse un niveau prédéterminé avec un gain supérieur à 1 dans la bande en deçà d'une fréquence prédéterminée. Ainsi, le couple de direction peut facilement suivre le couple de direction cible en calculant la commande de base (en résultat, la quantité d'assistance de base est calculée) à l'aide du moyen de calcul de commande de base qui devient supérieure à un niveau prédéterminé (gain élevé) avec le gain supérieur à 1 dans la bande en deçà d'une fréquence prédéterminée. De plus, lorsqu'il existe une pluralité de moyens de calcul de commande de base ayant différentes caractéristiques de fréquence qui calculent la quantité d'assistance de base en utilisant chaque commande de base pour produire une somme pondérée, une sensation de transmission et une sensation de direction de la force de surface de roulement lors de l'opération de direction peuvent être configurées comme les caractéristiques requises en configurant de façon appropriée les caractéristiques de chaque moyen de calcul de commande de base ou le poids de chaque commande de base. Dans le dispositif de commande de servo-direction électrique selon un neuvième aspect, le moyen de calcul de commande de base possède un moyen d'intégration qui intègre et produit en sortie l'écart de couple entré, et il est constitué de telle sorte que la commande de base est calculée afin que l'écart de couple soit nul.

Ainsi, en ayant un tel moyen d'intégration, la fonction de transfert du gain d'un moyen de calcul de commande de base vient à avoir des caractéristiques plus élevées à de basses fréquences, à savoir, le gain augmente lorsque la fréquence approche de 0. Ainsi, le couple de direction suit plus facilement le couple de direction cible.

Cependant, lorsque le moyen d'intégration est employé, la valeur d'intégration augmentera rapidement si le suivi du couple de direction réel continue d'être retardé par rapport au couple de direction cible.

Ensuite, si la valeur d'intégration devient trop importante, l'assistance dans la direction de rotation sera retardée sous l'influence de la valeur d'intégration importante lorsque le volant est tourné, par exemple. Dans le dispositif de commande de servo-direction électrique selon un dixième aspect, le moyen d'intégration est constitué afin que la valeur absolue de la valeur d'intégration produite en sortie soit limitée à une valeur en deçà d'une limite supérieure d'intégration prédéterminée A savoir, même si le suivi vers la cible ne progresse pas et que la valeur d'intégration continue à augmenter ou à diminuer, un maximum de la valeur absolue est configuré pour être la limite supérieure d'intégration. Ainsi, en configurant le maximum dans la valeur absolue de la valeur d'intégration, le blocage de la direction dans un sens de changement de la direction d'assistance lorsque la valeur d'intégration augmente peut être supprimé. Dans le dispositif de commande de servo-direction électrique selon un onzième aspect, le couple de direction détecté par le moyen de détection de couple de direction, un angle de rotation du volant, un angle de rotation du moteur ou la quantité d'assistance de base générée par le moyen de génération de quantité d'assistance de base est utilisé en tant que quantité d'état pour une configuration, et la limite supérieure d'intégration est configurée pour être une valeur plus grande au 20 fur et à mesure que la quantité d'état pour la configuration devient plus grande. Ainsi, une configuration de la limite supérieure d'intégration appropriée selon l'état du véhicule devient possible. Dans le dispositif de commande de servo-direction électrique selon un douzième aspect, la fréquence prédéterminée est 1 Hz. 25 Dans le dispositif de commande de servo-direction électrique selon un treizième aspect, le niveau prédéterminé est de 10 fois. Dans le dispositif de commande de servo-direction électrique selon un quatorzième aspect, le moyen de calcul de quantité d'assistance de base possède une pluralité de moyens de calcul de commande de base ayant différentes caractéristiques 30 de fréquence, et un premier moyen de calcul de somme pondérée qui calcule la somme pondérée de la commande de base à partir de la pluralité de moyens de calcul de commande de base selon une première commande de configuration de pondération.

Ainsi, en utilisant chaque commande de base à partir d'une pluralité de moyens de calcul de commande de base ayant différentes caractéristiques de fréquence pour produire une somme pondérée, la sensation de transmission et la sensation de direction de la force de surface de roulement lors de l'opération de direction peut être configurée en tant que caractéristiques requises de façon plus fine. Dans le dispositif de commande de servo-direction électrique selon un quinzième aspect, un moyen d'acquisition d'informations de vitesse de direction est prévu pour acquérir des informations de vitesse de direction qui montrent directement ou indirectement une vitesse de rotation du moteur, et le moyen de 10 modification de quantité d'assistance génère la quantité de compensation d'assistance pour faire converger un mouvement du véhicule vers le comportement souhaité sur la base d'au moins une des informations de vitesse de direction acquises par le moyen d'acquisition d'informations de vitesse de direction, le couple de direction détecté par le moyen de détection de couple de direction et la force de 15 surface de roulement estimée par le moyen d'estimation de force de surface de roulement. On peut dire que le couple de direction est l'information relative au volant, l'information de vitesse de direction est l'information côté volant et surface de route, et la force de surface de roulement (force estimée) est l'information côté surface de 20 route. Par conséquent, en générant la quantité de compensation d'assistance sur la base d'au moins l'un de ceux-ci, la quantité de compensation d'assistance pour faire converger et stabiliser le mouvement du véhicule peut être générée de façon appropriée et la quantité d'assistance de base peut être modifiée de façon appropriée 25 sur la base de la quantité de compensation d'assistance. Dans le dispositif de commande de servo-direction électrique selon un seizième aspect, le moyen de modification de quantité d'assistance possède au moins un moyen de calcul de quantité de compensation de base pour calculer la quantité de compensation de base correspondant à la quantité de compensation d'assistance pour 30 faire converger le mouvement du véhicule, et en présence de plusieurs moyens de calcul de quantité de compensation de base, une somme pondérée de chaque quantité de compensation calculée par chaque moyen de calcul de quantité de compensation de base est calculée en tant que quantité d'assistance de base.

Ainsi, si la quantité de compensation d'assistance est conçue pour être calculée en utilisant une somme pondérée de chaque quantité de compensation de base en présence de la pluralité de moyens de calcul de quantité de compensation de base, des caractéristiques transitoires lors de la convergence et de la stabilisation du mouvement du véhicule peuvent être obtenues en tant que caractéristiques requises en configurant de façon appropriée les caractéristiques de chaque moyen de calcul de quantité de compensation de base ou le poids de chaque quantité de compensation. Sur les dessins joints : la figure 1 est un schéma de principe d'une structure schématique d'un système de servo-direction électrique d'un mode de réalisation ; la figure 2 est un schéma de principe montrant une structure schématique d'un mécanisme de contrôle d'une ECU ; la figure 3 est un schéma de principe montrant une composition plus spécifique du mécanisme de contrôle de la figure 2 ; la figure 4 est un schéma de principe montrant une structure schématique d'un estimateur de force ; les figures 5A à 5D sont des schémas pour expliquer un principe de génération de couple de direction cible ; la figure 6 est un schéma montrant une carte pour la génération de couple de 20 direction cible définie comme une section de génération de cible ; la figure 7 est un schéma de principe montrant une composition spécifique d'une section de contrôleur ; la figure 8 est un schéma de caractéristiques montrant les caractéristiques de fréquence d'un contrôleur d'assistance qui constitue la section de contrôleur ; 25 les figures 9A à 9C sont des schémas de caractéristiques montrant les caractéristiques de fréquence de chaque filtre de modification qui constitue la section de contrôleur ; la figure 10 est un schéma de caractéristiques montrant les caractéristiques de transfert (caractéristiques de fréquence) d'entrée et de sortie d'une section de 30 contrôleur ; la figure 11 est un schéma de caractéristiques montrant les caractéristiques de transfert (caractéristiques de fréquence) du couple de direction par rapport au couple du volant ; les figures 12A à 12D sont des schémas pour expliquer des exemples de compositions du contrôleur d'assistance incluant un intégrateur ; les figures 13A à 13C sont des schémas pour expliquer les effets d'un mécanisme de contrôle du présent mode de réalisation ; et la figure 14 est un schéma de principe montrant un exemple d'un mécanisme de contrôle considéré à partir d'une combinaison de mécanismes de contrôle classiques. En nous référant aux dessins, nous allons maintenant décrire en détail un mode de réalisation de la présente invention.

Comme le montre la figure 1, un système de servo-direction électrique 1 du présent mode de réalisation assiste la manoeuvre d'un volant 2 par un conducteur avec un moteur 6. Le volant 2 est fixé à une extrémité d'un arbre de direction 3, une extrémité d'un capteur de couple 4 est reliée à une autre extrémité de l'arbre de direction 3, et une extrémité d'un arbre intermédiaire 5 est reliée à une autre extrémité du capteur de couple 4. Par ailleurs, l'ensemble de l'unité axiale allant de l'arbre de direction 3 à l'arbre intermédiaire 5 en passant par le capteur de couple 4 est également appelé collectivement un arbre de volant dans l'explication suivante.

Le capteur de couple 4 est un dispositif de détection destiné à détecter un couple de direction Ts. Le capteur de couple 4 correspond à un moyen de détection de couple de direction de la présente invention. De manière spécifique, le capteur de couple 4 possède un ressort à barre de torsion qui relie l'arbre de direction 3 et l'arbre intermédiaire 5, et détecte le couple appliqué au ressort à barre de torsion sur la base d'un angle de torsion du ressort à barre de torsion. Le moteur 6 est destiné à assister une puissance de direction du volant 2, et une rotation du moteur 6 est transmise à l'arbre intermédiaire 5 par le biais d'un réducteur de vitesse 6a.

A savoir, le réducteur de vitesse 6a est constitué d'un engrenage à vis sans fin disposé à une extrémité d'un arbre rotatif du moteur 6, et d'une roue à vis sans fin disposée sur l'arbre intermédiaire 5 de façon coaxiale qui s'engrène avec l'engrenage à vis sans fin. La rotation du moteur 6 est transmise à l'arbre intermédiaire 5 par le réducteur de vitesse 6a. En revanche, lorsque l'arbre intermédiaire 5 est tourné par la manoeuvre de rotation du volant 2 ou une réaction provenant de la surface de la route (réaction de surface de roulement), la rotation est transmise au moteur 6 par le biais du réducteur de vitesse 6a, et ainsi, le moteur 6 tourne. De plus, le moteur 6 est un moteur sans balai à l'intérieur duquel se trouve un capteur de rotation tel qu'un résolveur, et est constitué afin de rendre possible une sortie d'un état de rotation du moteur 6 dans le présent mode de réalisation.

Le moteur 6 du présent mode de réalisation est constitué afin de rendre possible au moins une sortie de vitesse du moteur w (information qui indique la vitesse d'angle de rotation) en tant qu'état de rotation en provenance du capteur de rotation. Une autre extrémité de l'arbre intermédiaire 5, qui est une extrémité opposée à l'extrémité reliée au capteur de couple 4, est reliée à un boîtier de direction 7. Le boîtier de direction 7 est constitué d'un système d'engrenage constitué d'un engrenage à pignon et crémaillère, et les dents de crémaillère sont engrenées avec l'engrenage à pignon disposé dans l'autre extrémité de l'arbre intermédiaire 5. Par conséquent, lorsque le conducteur tourne le volant 2, l'arbre intermédiaire 5 tourne (à savoir, l'engrenage à pignon tourne) et, de ce fait, la crémaillère se déplace vers la droite et la gauche. Des biellettes de direction 8 sont fixées aux deux extrémités de la crémaillère, respectivement, et les biellettes de direction 8 vont et viennent vers la droite et la gauche avec la crémaillère.

Ainsi, chaque pneu 10 qui est une roue directrice change sa direction quand la biellette de direction 8 tire ou pousse un bras articulé 9 disposé au-delà de la biellette de direction 8. De plus, un capteur de vitesse 11 en tant que moyen de détection de vitesse pour détecter une vitesse de véhicule V est disposé dans une position prédéterminée dans le véhicule. Grâce à une telle composition, lorsque le conducteur tourne le volant 2, la rotation est transmise au boîtier de direction 7 par le biais de l'arbre de direction 3, du capteur de couple 4 et de l'arbre intermédiaire 5.

De plus, la rotation de l'arbre intermédiaire 5 est transférée en un mouvement vers la droite et la gauche des biellettes de direction 8 dans le boîtier de direction 7 et les deux pneus 10 des deux côtés du véhicule sont orientés par le mouvement des biellettes de direction 8.

Il est prévu une ECU 15 qui fonctionne grâce à l'alimentation électrique de la batterie interne (non représentée). L'ECU 15 calcule une commande de couple d'assistance Ta sur la base du couple de direction Ts détecté par le capteur de couple 4, de la vitesse du moteur w du moteur 6 et de la vitesse du véhicule V détectée par le capteur de vitesse 11.

Une quantité d'assistance de la puissance avec laquelle le conducteur tourne le volant 2 (en conséquence, la puissance qui oriente les deux pneus 10) est contrôlée en appliquant une tension d'entraînement Vd selon le résultat calculé vers le moteur 6. Etant donné que le moteur 6 utilisé dans le présent mode de réalisation est un moteur sans balai, la tension d'entraînement Vd produite en sortie (appliquée) vers le moteur 6 depuis l'ECU 15 est, en détail, la tension d'entraînement Vdu, Vdv et Vdw de trois phases (U, V, W). La rotation du moteur 6 est commandée en appliquant la tension d'entraînement Vdu, Vdv et Vdw de chaque phase (activation d'un courant 20 d'entraînement de chaque phase) depuis l'ECU 15 vers le moteur 6. Etant donné qu'un procédé d'entraînement d'un moteur sans balai sur la tension d'entraînement de trois phases (par exemple, entraînement PWM) ou un circuit d'entraînement qui génère la tension d'entraînement des trois phases (par exemple, circuit d'entraînement bipolaire triphasé) est bien connu, l'explication 25 détaillée est omise ici. Bien que l'ECU 15 contrôle directement le moteur 6 en contrôlant la tension d'entraînement Vd appliquée au moteur 6, on peut dire qu'elle contrôle un mécanisme de système de direction 100 entraîné par le moteur 6 en conséquence d'un contrôle du moteur 6 et donc, on peut dire qu'un objet contrôlé de l'ECU 15 est 30 le mécanisme de système de direction 100. Par ailleurs, le mécanisme de système de direction 100 présente un mécanisme global au sein du schéma du système représenté sur la figure 1, à l'exception de l'ECU 15, à savoir le mécanisme complet où la puissance de direction du volant 2 est transmise du volant 2 à chaque pneu 10. Ensuite, la structure schématique (mécanisme de contrôle) de l'ECU 15 est expliquée en utilisant les schémas de principe de la figure 2 et de la figure 3.

Par ailleurs, parmi les mécanismes de contrôle de l'ECU 15 représentés sur la figure 2 et la figure 3, en fait, chaque section exceptée une section de rétroaction (FB) de courant 42 et une partie de fonction de la section de rétroaction de courant 42 sont réalisées lorsqu'une UC (non représentée) dont est équipée l'ECU 15 exécute un programme de contrôle prédéterminé.

A savoir, la figure 2 et la figure 3 montrent diverses fonctions réalisées par l'UC pour chaque bloc fonctionnel. Cependant, il s'agit simplement d'un exemple du fait que le mécanisme de contrôle présenté sur chaque figure est réalisé par logiciel, et il va sans dire que l'ensemble du mécanisme de contrôle représenté sur la figure 2 ou une partie de celui-ci peut être réalisé(e), par exemple, au moyen d'un matériel, tel qu'un circuit logique, par exemple. L'ECU 15 comprend, comme le montre la figure 2, une section d'assistance de base 20 qui génère une commande d'assistance de base Tb*, une section de modification 30 qui génère une commande de modification de couple Tr, un 20 sommateur 41 qui génère une commande de couple d'assistance Ta en ajoutant la commande d'assistance de base Tb* et la commande de modification de couple Tr, et la section de rétroaction (FB) de courant 42 qui entraîne le moteur 6 en appliquant la tension d'entraînement Vd au moteur 6 sur la base de la commande de couple d'assistance Ta. 25 La section d'assistance de base 20 est un bloc pour réaliser les caractéristiques d'une réaction de direction (couple de direction) selon une réaction de la surface de roulement (force de surface de roulement), à savoir, pour faire que le conducteur saisisse les conditions du véhicule et de la surface de la route facilement en transmettant la réaction correspondant à la force de surface de roulement de façon 30 semi-régulière au conducteur. La section d'assistance de base 20 possède un estimateur de force 21, une section de génération de cible 22, un calculateur d'écart 23 et une section de contrôleur 24.

A savoir, la section d'assistance de base 20 génère la commande d'assistance de base Tb* pour assister la manoeuvre de rotation du volant 2 sur la base du couple de direction Ts afin que le couple de direction Ts varie selon la force de surface de roulement appliquée à chaque pneu 10 à partir de la surface de roulement.

L'estimateur de force 21 estime la force de la surface de roulement sur la base de la commande d'assistance de base Tb* et du couple de direction Ts. La section de génération de cible 22 génère le couple de direction cible Ts* qui est une valeur cible du couple de direction sur la base de la force de la surface de roulement (force estimée Tx) estimée par l'estimateur de force 21.

Le calculateur d'écart 23 calcule l'écart de couple qui est une différence entre le couple de direction Ts et le couple de direction cible Ts*. En outre, sur la base de l'écart de couple, la section de contrôleur 24 génère la commande d'assistance de base Tb* qui indique la puissance de direction assistée (également appelée couple d'assistance ou quantité d'assistance) pour générer la puissance de direction assistée selon la force de la surface de roulement afin que l'écart de couple soit défini à 0. Etant donné que la commande d'assistance de base Tb* générée en conséquence est la commande de couple pour générer la puissance de direction assistée en fonction de la force de la surface de roulement, il est également possible de réaliser au moins les caractéristiques de la réaction de direction selon la force de la surface de roulement uniquement en entrant la commande d'assistance de base Tb* dans la section de rétroaction (FB) de courant 42. D'autre part, la section de modification 30 est un bloc pour effectuer une opération stable (caractéristiques de mouvement de véhicule) de l'ensemble du véhicule, à savoir, pour établir un mouvement du véhicule (action effectuée lors de l'orientation de chaque pneu 10) pour obtenir une caractéristique d'action souhaitée (de manière spécifique, le véhicule converge de façon appropriée) en supprimant les actions instables (action de vibration, etc.) transmises au volant causées par l'action du véhicule instable. La section de modification 30 a une section de modification de couple 31. La section de modification de couple 31 génère une commande de modification de couple Tr pour supprimer (convergence) les actions instables susmentionnées sur la base du couple de direction Ts et de la vitesse du moteur o.

Ensuite, la commande de couple d'assistance Ta est générée en ajoutant la commande d'assistance de base Tb* générée dans la section d'assistance de base 20 et la commande de modification de couple Tr générée dans la section de modification 30 avec le sommateur 41.

Ensuite, la section de rétroaction de courant 42 applique la tension d'entraînement Vd au moteur 6 sur la base de la commande de couple d'assistance Ta afin que le couple (force de direction d'assistance) correspondant à la commande de couple d'assistance Ta soit fourni à l'arbre du volant (en particulier, vers un côté pneu 10 depuis le capteur de couple 4).

De manière spécifique, un courant cible (courant cible pour chaque phase) qui devrait être activé vers chaque phase du moteur 6 est défini sur la base de la commande de couple d'assistance Ta. Ensuite, la puissance de direction assistée souhaitée est générée vers l'arbre du volant en détectant et en renvoyant la valeur de courant d'excitation Im de chaque 15 phase, et en contrôlant la tension d'entraînement Vd (suppression du courant d'excitation) afin que les valeurs détectées (courant d'excitation Im de chaque phase) correspondent aux courants cibles, respectivement. Par rapport au mécanisme de contrôle représenté sur la figure 14, il est clair que le calcul de la force estimée Tx par l'estimateur de force 21 est effectué, non sur 20 la base du courant de moteur Im mais sur la base de la commande d'assistance de base Tb* dans le mécanisme de contrôle du présent mode de réalisation. A savoir, la fonction de la section d'assistance de base 20 qui génère la commande d'assistance de base Tb* est fermée dans la section d'assistance de base 20, et est indépendante des diverses fonctions d'autres sections telles que les sections 25 de modification 30 ou la section de rétroaction (FB) de courant 42. Par conséquent, l'interférence et l'influence sur la commande d'assistance de base Tb* par la valeur calculée ajustée de la section de modification 30 sont minimisées. Il doit être entendu que le mécanisme de contrôle de l'ECU 15 du présent 30 mode de réalisation représenté sur la figure 2 est simplifié afin d'expliquer la composition principale et la fonction du mécanisme de contrôle du présent mode de réalisation en particulier, et la vitesse du véhicule V est omise.

Par ailleurs, le mécanisme de contrôle du présent mode de réalisation est en fait doté d'un bloc fonctionnel (une section de définition de caractéristiques du système de transfert 51, voir figure 3) qui définit les caractéristiques de transition (caractéristiques du système de transfert) par rapport à la réaction de la surface de roulement dans la section d'assistance de base 20 selon la vitesse du véhicule V et la commande d'assistance de base Tb* selon les caractéristiques du système de transfert telles que générées par la section de contrôleur 24. En outre, il est en fait doté d'un autre bloc fonctionnel (une section de définition de caractéristiques de mouvement de véhicule 52, voir figure 3) qui définit une caractéristique de transition (caractéristiques de mouvement de véhicule) sur un mouvement du véhicule dans la section de modification 30 selon la vitesse du véhicule V et la commande de modification de couple Tr selon les caractéristiques de mouvement de véhicule est générée par la section de modification de couple 31. Ici, un mécanisme de contrôle plus détaillé de l'ECU 15 est représenté sur la figure 3. Le mécanisme de contrôle représenté sur la figure 3 est le mécanisme de contrôle plus détaillé représenté sur la figure 2. De manière plus spécifique, chaque bloc fonctionnel susmentionné (la section de définition de caractéristiques de système de transfert 51 et la section de définition 20 de caractéristiques de mouvement du véhicule 52) en conjugaison avec la section de génération de cible 22 dans la partie d'assistance de base 20 sont groupés sous une section HIVII (Interface humaine) 50, alors que chaque composition exceptée la section de génération de cible 22 parmi les sections d'assistance de base 20 est résumée et appelée section de calcul de commande de transfert 60, et la section de 25 modification 30 est appelée section de calcul de commande de véhicule 70. Par ailleurs, la composition de la section de contrôleur 24 dans la section de calcul de commande de transfert 60 et la section de modification de couple 31 dans la section de calcul de commande de véhicule 70 sont davantage intégrées. Nous allons expliquer ci-après la composition du mécanisme de contrôle de la 30 présente invention dans de plus amples détails à l'aide de la figure 3. L'estimateur de force 21 possède, comme le montre la figure 4, un sommateur 21a qui ajoute la commande d'assistance de base Tb* et le couple de direction Ts et un filtre passe-bas (LPF) 21b qui extrait les composantes d'une bande en deçà de la fréquence prédéterminée du résultat d'addition, et les composantes de fréquence extraites par le LPF 21b sont produites en sortie en tant que force estimée Tx. Généralement, les conducteurs conduisent les véhicules à l'aide des informations de réaction de direction de 10 Hz ou moins, et une composante de fréquence supérieure à cette valeur, une vibration de la bande d'environ 10 Hz à 20 Hz de parties non suspendues (circonférences des roues et suspensions), par exemple, est connue pour causer une gêne aux conducteurs. Par conséquent, la fréquence de coupure du LPF 21b est définie approximativement à 10 Hz afin qu'une telle vibration désagréable ne soit pas transmise aux conducteurs dans le présent mode de réalisation, et la composante de fréquence de 10 Hz ou moins est transmise (extraite) alors qu'une composante de fréquence supérieure à 10 Hz est interceptée. Ensuite, la section de génération de cible 22 génère un couple de direction cible Ts* produisant une sensation de direction lourde ou légère selon la réaction de la surface de roulement, et réalisant un degré d'augmentation (pente) de la réaction de direction (ou du couple de direction) du conducteur correspondant à une augmentation de la réaction de la surface de roulement. Dans la section de génération de cible 22 du présent mode de réalisation, la force estimée Tx et le couple de direction cible Ts* selon la vitesse du véhicule V sont en fait cartographiés, comme le montre la figure 6, et le couple de direction cible Ts* est généré sur la base de la carte. Nous allons expliquer ici un processus de dérivation (génération du principe de résolution du couple de direction cible Ts*) d'une génération de carte sur la figure 6. Clairement connus à partir de la composition de l'estimateur de force 21 représenté sur la figure 4, les ingrédients principaux de la force estimée Tx sont basés sur la somme du couple de direction Ts et de la commande d'assistance de base Tb*. A savoir, la force estimée Tx est la force appliquée à l'arbre intermédiaire 5 par le biais de l'engrenage à crémaillère et à pignon à partir des pneus 10, et correspond à la réaction reçue de la surface de roulement lors du braquage.

Lorsque la force estimée Tx est approximativement définie comme la réaction de la surface de roulement, la réaction de la surface de roulement augmentera au fur et à mesure que le conducteur tourne le volant. Ensuite, la force de réaction de la surface de roulement lors d'un déplacement avec rotation est proportionnelle à un angle de direction statiquement dans la zone linéaire du véhicule (zone suffisamment linéaire où la puissance d'adhésion du pneu n'atteint pas la saturation). Ici, étant donné que l'assistance est effectuée de sorte que le couple de direction devienne proportionnel à la réaction de la surface de roulement, le couple de direction augmentera proportionnellement à un angle de direction du volant. Ensuite, même si le conducteur ressent que le couple de direction est léger près de la position neutre, le conducteur tend à ressentir que le braquage devient lourd rapidement lorsque le volant est fortement tourné. Selon la loi de Weber-Fechner, la perception d'une personne est connue 15 comme étant fréquemment exprimée par le logarithme d'un stimulus physique, tel que : quantité perçue = A log (quantité de stimulus) + B. Lorsqu'une personne ressent un mouvement de rotation d'un véhicule, la réaction telle qu'un couple de direction qui est transmis à ses mains, et la force et la vitesse telles que l'accélération latérale et l'amplitude du mouvement de lacet qui 20 agissent sur le corps humain devient le stimulus. Afin de ressentir un changement linéaire des sensations obtenues par un tel stimulus, il est suggéré que plus l'intensité du stimulus est forte, plus le stimulus doit montrer une forte variation. Lorsque le volant est tourné à une vitesse fixe et que le taux de variation d'un 25 stimulus est constant, lorsque le degré de rotation est plus important (le stimulus plus fort), le conducteur ressent que la roue ne tourne pas suffisamment et ressent que la réaction augmente trop fortement par rapport à une sensation de rotation. Ceci est considéré comme la raison pour laquelle le conducteur tend à ressentir que le braquage devient lourd rapidement lorsque le volant est fortement 30 tourné. Par conséquent, les présents modes de réalisation sont considérés comme donnant une meilleure rétroaction au conducteur des forces appliquées sur le véhicule.

L'accélération latérale et l'amplitude du mouvement de lacet sont proportionnelles à l'angle de direction du volant statiquement comme la réaction de la surface de roulement dans la région linéaire du véhicule. Par conséquent, afin de faire correspondre le mouvement du véhicule et la « sensation » de direction lors du braquage, le couple de direction doit être mis en correspondance avec la réaction de la surface de roulement de manière logarithmique. A savoir, le couple de direction Ts* doit être établi à la force estimée Tx dans la fonction logarithmique (de sorte à changer de manière logarithmique). De manière spécifique, par exemple, dans ITxI >0, le couple de direction cible Ts* peut être établi dans la formule suivante (1). Ts*-sgn (Tx) x (A log (ITxI)+B) ... (1) Dans la formule (1), le couple de direction cible Ts* pour la force estimée Tx est obtenu lorsque A= 0,8 et B= 0,5, par exemple, et lorsque Ts*=0 pour Tx=0, comme le montre la figure 5A.

Les caractéristiques présentées sur la figure 5A peuvent être indiquées comme étant un modèle de sensation humain qui présente une quantité que la réaction de direction devrait avoir sur la force de surface de roulement. Par ailleurs, lors de la génération du couple de direction cible Ts*, une valeur pour compenser la perception du conducteur est ajoutée également à la vitesse du 20 véhicule V. Une vitesse de lacet constante y par rapport à la vitesse du véhicule V et un angle de direction Os est indiquée par la formule suivante (2). y-V/(I +Ks x V2) x (Os/N/L) ... (2) Ici, N est un rapport de mécanisme de direction, L est une base de roue, et Ks 25 est un facteur de stabilité. De plus, une accélération latérale régulière Gy est approximativement obtenue en multipliant les deux côtés de l'équation (2) par V comme dans la formule suivante (3) (voir figure 5D). Gy=V2/(1+Ks x V2) x (Os/N/L) ... (3) 30 La relation de la vitesse de lacet constante y et de la vitesse du véhicule V et l'exemple des caractéristiques de l'accélération latérale régulière Gy lors de la rotation du volant d'un radian sont présentés sur la figure 5B.

L'exemple des caractéristiques sur la figure 5B montre que le mouvement du véhicule augmente si la vitesse du véhicule V augmente même si l'angle de direction est le même. Bien que la vitesse de lacet constante y diminue depuis une valeur supérieure à une certaine vitesse, une partie de yV peut ressortir si la quantité de mouvements horizontaux par temps unitaire est utilisée, ainsi, elle devient identique à celle de l'accélération latérale régulière Gy, devient une augmentation monotone par rapport à la vitesse du véhicule V. Lorsque le conducteur ressent un stimulus tel que l'accélération latérale et la quantité de mouvements horizontaux vers un angle de direction unitaire en tant que couple de direction (réaction de direction), la quantité du couple de direction cible Ts* peut être décidée par une fonction logarithmique à la vitesse du véhicule V afin de maintenir une sensation régulière, ni trop légère, ni trop lourde, même si la vitesse du véhicule V augmente.

A savoir, le couple de direction cible final Ts* peut être géré en définissant, par exemple, un gain (gain de couple de direction cible) Kg comme indiqué dans la formule (4) suivante, et en multipliant un couple de direction cible Ts* de la formule (1) par le gain de couple de direction cible Kg. Kg=C x log (V2/(1+Ks x V2) x (1/N/L)) +D --- (4) Dans la formule (4), avec par exemple, C= 0,25 et D= 1,5, le gain de couple de direction cible Kg par rapport à la vitesse du véhicule V est obtenu comme le montre la figure 5C. Cependant, étant donné que le logarithme ne peut pas être calculé lors d'un arrêt (vitesse du véhicule V= 0), la vitesse du véhicule V est asymptotique par rapport à une valeur fixe, telle que 1, comme le montre la figure. 5C. Le couple de direction cible Ts* qui varie de façon logarithmique par rapport à la force estimée Tx et la vitesse du véhicule V peuvent être générés par un tel calcul. Cependant, lorsque le couple de direction cible Ts* est effectivement calculé 30 par l'ECU 15, il est donné sous la forme d'une carte comme le montre la figure 6, afin qu'un réglage fin puisse être possible.

La figure 6 représente une carte qui exprime la relation entre la force estimée Tx et le couple de direction cible Ts* tous les 20 km/h lors de l'adoption par un véhicule réel. Comme le montre la figure 6, le couple de direction cible Ts* tend à 5 augmenter de façon logarithmique par rapport à l'augmentation de la force estimée Tx et à saturer avec l'augmentation de la vitesse du véhicule V (à savoir, augmenter également de façon logarithmique par rapport à la vitesse du véhicule V). Ainsi, le conducteur peut ressentir une réponse linéaire en faisant de la variation du couple de direction cible Ts* une fonction logarithmique par rapport à la 10 variation de la force estimée Tx. En outre, des valeurs numériques spécifiques, une inclinaison, etc. de la carte de la figure 6 sont finement ajustées de manière appropriée selon le véhicule. La section de génération de cible 22 demande la force estimée Tx et le couple de direction cible Ts* par rapport à la vitesse du véhicule V qui sont entrés par 15 interpolation linéaire sur la base de la carte. Par ailleurs, bien que la carte pour Tx<0 ne soit pas représentée, elle devient une carte avec une forme d'une symétrie d'origine par rapport à la carte de la figure 6. Ensuite, la section de contrôleur 24 est un moyen pour modifier une sensation 20 de transfert ou une sensation de direction (rigidité du volant vers le pneu) lors de l'opération de direction. Comme le montre la figure 3, la section de contrôleur 24 possède un contrôleur d'assistance 61, trois filtres modificateurs 62, 63 et 64, un programmateur de système de transfert 65 et une section de pondération 66. La composition la plus spécifique de la section de contrôleur 24 est 25 représentée sur la figure 7. Comme le montre la figure 7, un écart de couple calculé par le calculateur d'écart 23 est entré dans le contrôleur d'assistance 61 et les trois filtres modificateurs 62, 63 et 64. Le contrôleur d'assistance 61 génère une commande de base utilisée en tant 30 que base de la commande d'assistance de base Tb* que la section de contrôleur 24 génère et produit en sortie au bout du compte. Le contrôleur d'assistance 61 peut ou non inclure un intégrateur en tant que composant.

La caractéristique de fréquence du contrôleur d'assistance 61 qui n'inclut pas l'intégrateur est représentée sur la figure 8. Comme le montre la figure 8, une caractéristique de gain du contrôleur d'assistance 61 est un gain élevé (10 fois ou plus) dans une onde basse fréquence 5 (généralement de 1 Hz ou moins). Afin de garantir la stabilité du mécanisme de système de direction 100, le gain est réduit progressivement au-dessus de 1 Hz, alors que le gain est augmenté progressivement de 10 Hz à environ 100 Hz en donnant un élément de différentiation. En particulier, une région de 1 à 20 Hz est la région qui influence la sensation 10 de direction lorsque le volant est manoeuvré. Par exemple, s'il existe un minimum local à 6 Hz, une liaison du volant au pneu reçoit une forte impression. D'autre part, la direction semble souple s'il existe un minimum local avoisinant 6 Hz. 15 De plus, l'expérience a confirmé que la rigidité provenant de la direction ou la rigidité provenant de l'adhérence du pneu sur la route dépendent de la fréquence. Dans le présent exemple, un contrôleur fondamental est utilisé uniquement en tant que contrôleur d'assistance 61, et la commande de base qui sert de base par le contrôleur d'assistance 61 est générée. 20 Une pluralité de filtres pour modifier la commande de base est préparée indépendamment du contrôleur d'assistance 61, et une somme pondérée est utilisée pour produire une valeur de modification totale, la commande de base est alors modifiée en utilisant la valeur de modification totale. De manière spécifique, comme le montre la figure 7, la pluralité de filtres 25 comprend un premier filtre modificateur 62 pour modifier (augmenter localement) un gain d'une bande de 4 Hz (4 Hz et son voisinage), un deuxième filtre modificateur 63 pour modifier (augmenter localement) un gain d'une bande de 6 Hz (6 Hz et son voisinage) et un troisième filtre modificateur 64 pour modifier (augmenter localement) un gain d'une bande de 12 Hz (12 Hz et son voisinage). 30 Des exemples de caractéristiques de fréquence de chaque filtre 62, 63 et 64 sont présentés sur les figures 9A à Fig. 9C.

Comme le montrent clairement les figures 9A à 9C, la caractéristique de gain de chaque filtre 62, 63 et 64 augmente localement dans la bande de fréquences correspondante (elle présente un maximum local). D'autre part, la section de définition des caractéristiques de transfert 51 présente une carte qui calcule une valeur prédéfinie de caractéristiques de transfert P1 (à l'intérieur des limites de P1=0-1) par rapport à la vitesse du véhicule V en utilisant la vitesse du véhicule V en tant que paramètre, comme le montre la figure 7. Dans son ensemble, la carte montre une tendance selon laquelle la valeur prédéfinie de caractéristiques de système de transfert P1 diminue lorsque la vitesse 10 du véhicule V augmente. De plus, la valeur prédéfinie de caractéristiques de système de transfert P1 a pour objet de décider de la pondération de la modification par les trois filtres de modification 62, 63 et 64 selon la vitesse du véhicule V. La section de définition de caractéristiques de système de transfert 51 calcule 15 la valeur prédéfinie de caractéristiques de transfert P1 sur la base de la carte par rapport à la vitesse entrée V, et entre P1 dans le programmateur du système de transfert 65 dans la section de contrôleur 24. Le programmateur du système de transfert 65 configure les gains de modification du système de transfert K1, K2 et K3 qui montrent le poids de la valeur 20 de modification provenant de chaque filtre 62, 63 et 64, respectivement, selon la valeur prédéfinie de caractéristiques de système de transfert P1 (à savoir, en réponse à la vitesse du véhicule V). De manière spécifique, le programmateur du système de transfert 65 possède un premier programmateur 65a pour configurer le premier gain de modification de 25 système de transfert K1 qui montre le poids d'une première valeur de modification du premier filtre de modification (modification de bande 4 Hz) 62, un deuxième programmateur 65b pour configurer le deuxième gain de modification de système de transfert K2 qui montre le poids d'une deuxième valeur de modification du deuxième filtre de modification (modification de bande 6 Hz) 63 et un troisième 30 programmateur 65c pour configurer le troisième gain de modification de système de transfert K3 qui montre le poids d'une troisième valeur de modification du troisième filtre de modification (modification de bande 12 Hz) 64.

Chaque programmateur 65a, 65b et 65c est donné sous la forme d'une carte dans le présent mode de réalisation, et chaque gain de modification de système de transfert K1, K2 et K3 est calculé en utilisant une carte correspondant à la valeur prédéfinie de caractéristiques de système de transfert Pl entrée.

Le premier programmateur 65a a comme caractéristique que le premier gain de modification de système de transfert K1 augmente de -1 à +1 lorsque la valeur prédéfinie de caractéristiques de système de transfert P1 augmente de 0 à 1, comme le montre la figure 7. A savoir, plus la vitesse du véhicule V est faible, plus le premier gain 10 modification de système de transfert K1 devient important, et plus la vitesse du véhicule V est élevée, et plus le premier gain de modification de système de transfert K2 devient faible. Le deuxième programmateur 65b a les caractéristiques (caractéristiques de forme trapézoïdale) telles que lorsque la valeur prédéfinie de caractéristiques de 15 système de transfert Pl augmente de 0 à 1, comme le montre la figure 7, le deuxième gain de modification de système de transfert K2 augmente de -1 à +1 par une inclinaison prédéterminée, et +1 est maintenu pendant un moment, alors que K2 diminue de +1 à -1 de l'inclinaison prédéterminée. A savoir, le deuxième gain de modification de système de transfert K2 20 diminue lorsque la vitesse du véhicule V devient faible ou élevée dans des régions de basse et de haute vitesse, et le deuxième gain de modification de système de transfert K2 devient une valeur importante (+1) lorsque la vitesse du véhicule V est dans une région de vitesse moyenne. Comme le montre la figure 7, le troisième programmateur 65c présente des 25 caractéristiques selon lesquelles le troisième gain de modification de système de transfert K3 diminue de +1 à -1 lorsque la valeur prédéfinie de caractéristiques de système de transfert P1 augmente de 0 à 1. A savoir, plus la vitesse du véhicule V est faible, plus le troisième gain de modification de système de transfert K3 devient faible, et plus la vitesse du véhicule 30 V est rapide plus le troisième gain de modification de système de transfert K3 devient important. Quant à la quantité de la première modification à partir du premier filtre de modification 62, le premier gain de modification de système de transfert K1 provenant du premier programmateur 65a est intégré au niveau du premier intégrateur 66a. Quant à la quantité de la deuxième modification à partir du deuxième filtre de modification 63, le deuxième gain de modification de système de transfert K2 5 provenant du deuxième programmateur 65b est intégré au niveau du deuxième intégrateur 66b. Quant à la quantité de la troisième modification à partir du troisième filtre de modification 64, le troisième gain de modification de système de transfert K3 provenant du troisième programmateur 65c est intégré au niveau du troisième 10 intégrateur 66c. La quantité totale de la modification de système de transfert est obtenue en ajoutant chaque valeur intégrée au moyen du sommateur 66d. A savoir, chaque quantité de modification provenant de chaque filtre modificateur 62, 63 et 64 est donnée sous la forme d'une somme pondérée. 15 Ainsi, la commande de base est modifiée en ajoutant la quantité totale de modification de système de transfert obtenue par addition avec pondération à la commande de base provenant du contrôleur d'assistance 61 avec le sommateur 66e. Le résultat modifié est produit en sortie sous la forme d'une commande d'assistance de base Tb*. 20 Ici, si l'on considère que chaque gain de modification de système de transfert K 1 , K2 et K3 est -1 (bien qu'un tel cas ne se produise jamais dans le présent mode de réalisation), par exemple, un gain de chaque zone 4, 6 et 12-Hz se trouvera dans les caractéristiques de transfert d'entrée et de sortie de l'ensemble de la section de contrôleur 24, comme le montre la figure 10. 25 Lorsqu'une telle modification est effectuée, la réponse du couple de direction Ts à un couple de volant (couple ajouté par le conducteur) devient telle que les caractéristiques présentées sur la figure 11. A savoir, un gain augmente dans une bande de fréquences spécifique grâce à la modification de chaque filtre modificateur 62, 63 et 64. 30 Bien que des exemples de modification de la commande de base dans trois plages (4, 6 et 12 Hz) soient présentés dans le mode de réalisation, plus la composante de fréquence à laquelle la modification est appliquée est élevée, plus le signal de couple de direction augmente rapidement.

En d'autres termes, la réactivité de la réaction de direction lorsque le conducteur braque varie de la fréquence à laquelle il prête son attention ou du gain sur les caractéristiques de transfert présentées sur la figure 11. Plus le temps de la réaction de direction est rapide, et plus l'amplitude de la réaction de direction est importante, plus la rigidité ressentie par le conducteur dans le mécanisme de système de direction est importante en liaison avec un transfert de la force du volant au corps du véhicule. D'autre part, plus le temps de la réaction de direction est lent, plus la sensation de la direction est lente et moins elle est réactive.

En ce qui concerne des parties spécifiques du véhicule, 12 Hz crée une impression de rigidité d'un mécanisme de liaison du volant au pneu, 6 Hz crée une impression de dureté d'un amortisseur, et 4 Hz crée une impression de bonne réaction des parties en suspension du corps du véhicule. Etant donné que la plage qui contribue à une telle sensation est de 1 à 20 Hz en général, il est préférable que la modification soit effectuée dans une ou une pluralité de bandes de fréquences (trois bandes dans le présent mode de réalisation) qui sont réparties de façon appropriée à l'intérieur de la plage de 1 à 20 Hz. De ce fait, la caractérisation par rapport aux véhicules telle que de décider l'endroit où recevoir une impression dure, par exemple, entre le volant, le pneu et le corps du véhicule, peut être effectuée arbitrairement. En outre, le type d'impression reçue à l'intérieur de quelle bande de fréquences diffère totalement d'un véhicule à l'autre, et les 4, 6 et 12-Hz susmentionnés ne sont que des exemples. Avec le présent mode de réalisation, chaque coefficient de correction de système de transfert K1, K2 et K3 est configuré séparément par chaque programmateur 65a, 65b et 65c selon la valeur prédéfinie de caractéristiques de système de transfert P1 entrée dans le programmateur de système de transfert 65. A savoir, lorsque la valeur prédéfinie de caractéristiques de système de transfert P1 est 0, le programmateur 65a est cartographié afin que la rigidité du 30 mécanisme de liaison à proximité des mains soit améliorée en ajoutant principalement une modification de la bande 12 Hz. De plus, lorsque la valeur prédéfinie de caractéristiques de système de transfert Pl est 1, le programmateur 65b est cartographié afin que la réaction du corps comparativement éloigné des mains donne la sensation d'augmenter en ajoutant principalement une modification de la bande 4 Hz. Ensuite, lorsque la valeur prédéfinie de caractéristiques de système de transfert P1 est une valeur moyenne de 0-1, le programmateur 65c est adressé afin que la dureté de l'amortisseur donne la sensation d'augmenter en ajoutant principalement une modification de la bande 6 Hz. De plus, une carte dans laquelle la vitesse du véhicule V et la valeur prédéfinie de caractéristiques de système de transfert Pl sont mises en correspondance 1 à 1 est préparée dans la section de définition de caractéristiques de système de transfert 51 afin que la réaction du corps du véhicule ait une priorité lorsque la vitesse du véhicule V est faible, et crée une dureté de type machine et présente une sensation stable lorsque la vitesse du véhicule V est élevée. A savoir, la valeur prédéfinie de caractéristiques de système de transfert Pl est configurée à une valeur plus élevée à une faible vitesse, et la valeur prédéfinie de caractéristiques de système de transfert Pl est configurée à une valeur plus faible à une vitesse élevée. La section de définition des caractéristiques de système de transfert 51 calcule et produit en sortie la valeur prédéfinie de caractéristiques de système de transfert Pl par rapport à la vitesse du véhicule V sur la base de la carte.

Etant donné que chaque carte de la section de définition des caractéristiques de système de transfert 51 et le programmateur du système de transfert 65 sont censées être les parties qui montrent le caractère des véhicules, chaque carte peut être ajustée de façon appropriée selon le concept du véhicule, etc. Bien que le contrôleur d'assistance 61 soit expliqué sans intégrateur jusqu'ici, une composition comportant l'intégrateur qui intègre l'écart de couple entré peut être employée. Un exemple de la composition du contrôleur d'assistance comportant l'intégrateur est représenté sur les figures 12A à 12C. Un contrôleur d'assistance 81 de la figure 12A comporte un intégrateur relatif au contrôleur d'assistance 61 représenté sur la figure 7. Par conséquent, les caractéristiques de fréquence du contrôleur d'assistance 81 se convertissent en les caractéristiques selon lesquelles lorsque plus la fréquence est faible, plus le gain augmente dans une région de 10 Hz ou moins, comme le montre la ligne continue sur la figure 12D. Le contrôleur d'assistance 81 comporte un élément d'intégration, et génère une commande d'assistance de base Tb* pour contrôler le moteur 6 afin que cette entrée (écart du couple de direction cible Ts* et du couple de direction Ts) devienne nulle. Etant donné qu'il présente des caractéristiques de basse fréquence, comme le montre la figure 12D, du fait qu'il possède l'élément d'intégration, le passage au couple de direction cible Ts* du couple de direction Ts peut être effectué sans une erreur d'état stable en utilisant le contrôleur d'assistance 81. Cependant, lorsqu'une rotation de manoeuvre de direction requiert une assistance dans un sens opposé, en présence de l'élément d'intégration, l'intégration accumulée jusque-là agira dans le sens qui bloque la manoeuvre de direction du sens opposé.

Ensuite, afin de résoudre ces problèmes, il est recommandé de constituer le contrôleur d'assistance au moyen duquel l'intégrateur et le contrôleur sont séparés. De manière spécifique, l'intégrateur 82a et le contrôleur 82b peuvent être une structure en série comme le contrôleur d'assistance 82 représenté sur la figure 12B. Le contrôleur 82b est ce qui a extrait l'intégrateur 82a du contrôleur d'assistance 81 (fonction de transfert) de la figure 12A. Par ailleurs, le gain K83a peut en outre être extrait du contrôleur 82b de la figure 12B et placé avant l'intégrateur 82a comme pour le contrôleur d'assistance 83 représenté sur la figure 12C pour former la structure en série du gain K83a, de l'intégrateur 82a et du contrôleur 83b.

Etant donné que le contrôleur 83b ne présente pas le gain K83a et l'intégrateur 82a, les caractéristiques de fréquence sont représentées par une ligne tiretée sur la figure 12D. De plus, les caractéristiques de fréquence de la structure en série (à savoir, K/s) du gain K83a et de l'intégrateur 82a sont représentées sur la figure 12D par une ligne tiretée à traits longs et courts. En outre, l'intégrateur 82a peut avoir une composition dans laquelle une limite supérieure est appliquée à la valeur absolue de la sortie d'intégration.

De manière spécifique, le couple de direction Ts est entré dans l'intégrateur 82a comme le montre les figures 12B et 12C. De plus, la fonction de suppression, ou un dénommé limiteur est fourni(e) à l'intégrateur 82a afin que la valeur absolue de sa propre sortie d'intégration ne puisse pas dépasser les temps prédéterminés (équivalents à la limite supérieure d'intégration de la présente invention) de la valeur absolue du couple de direction Ts. En outre, la manière dont la limite supérieure de la valeur absolue de la sortie de l'intégrateur 82a est configurée peut être décidée de façon appropriée. Outre le couple de direction Ts, la limite supérieure peut être configurée sur la base d'une quantité d'état, telle qu'un angle de rotation du volant, un angle de rotation du moteur 6 ou la commande d'assistance de base Tb*, de sorte à augmenter lorsque la quantité de l'état augmente. Ainsi, en fournissant la limite supérieure à la valeur absolue de la sortie d'intégration, l'accumulation de la valeur d'intégration plus que nécessaire par la rotation du volant est éliminée, et l'assistance dans le sens de la direction jusqu'alors lors de la rotation du volant diminue sans que se poursuive, par conséquent, l'inhibition de direction dans le sens de manoeuvre de direction causée par l'accumulation de la valeur d'intégration peut être supprimée. La section de modification de couple 31 dans la section de calcul de contrôle de véhicule 70 (section de modification 30) est expliquée à l'aide de la figure 3. La section de modification de couple 31 est un moyen pour réaliser une stabilité de fonctionnement appropriée (caractéristiques de mouvement de véhicule appropriées) sur l'ensemble du véhicule. La section de modification de couple 31 possède un premier contrôleur de 25 mouvement de véhicule 71, un second contrôleur de mouvement de véhicule 72, un programmateur de système de véhicule 73 et une section de pondération 74. Le premier contrôleur de mouvement de véhicule 71 est destiné à améliorer la convergence en entrant les signaux du couple de direction Ts et la vitesse du moteur CO, et de manière spécifique, le mécanisme de contrôle de convergence divulgué dans 30 la publication '913 peut être appliqué. A savoir, il s'agit de la technologie pour améliorer la convergence du véhicule en réduisant une sensation soudaine de retour tout en n'altérant pas la sensation de manoeuvre lors de la rotation du volant, et elle génère une première quantité de modification sur la base du couple de direction Ts et de la vitesse moteur co. Puisqu'un procédé spécifique de génération d'une seconde quantité de modification sur la base du couple de direction Ts et de la vitesse du moteur w est décrit dans la publication '913, l'explication détaillée est omise ici. De plus, le second contrôleur de mouvement du véhicule 72 est un contrôleur pour modifier les caractéristiques de mouvement des parties en suspension du corps du véhicule, et en particulier, la technologie de modification de couple dans le mécanisme de contrôle décrit dans la publication '373 peut être appliquée.

A savoir, la quantité de modification de couple (une seconde quantité de compensation) qui modifie la commande d'assistance de base Tb* pour faire varier les caractéristiques de réponse de lacet dans les premières étapes d'une manoeuvre de direction est générée sur la base de la force estimée Tx qui montre la somme de la commande d'assistance de base Tb* et le couple de direction Ts.

Puisqu'un procédé spécifique de génération d'une seconde quantité de modification sur la base de la force estimée Tx est décrit dans la publication '373, une explication détaillée est omise ici. En outre, la commande de modification de couple Tr est obtenue par la somme pondérée de chaque quantité de modification provenant de chaque contrôleur 20 de mouvement de véhicule 71 et 72 dans la section de pondération 74. Dans la somme pondérée, la manière dont le poids de chaque quantité de modification est configurée est fournie par le programmateur de système de véhicule 73. Le programmateur de système de véhicule 73 configure le poids de chaque 25 quantité de modification selon les différentes valeurs prédéfinies de caractéristiques de mouvement de véhicule entrées à partir de la section de définition de caractéristiques de mouvement de véhicule 52. La section de définition de caractéristiques de mouvement de véhicule 52 détermine la valeur prédéfinie de caractéristiques de mouvement de véhicule (par 30 exemple, la valeur d'atténuation de lacet et la vitesse de réaction (temps de stabilisation) R) par rapport à la vitesse du véhicule V par calcul sur carte en utilisant la vitesse V comme paramètre, et transmet la valeur au programmateur de système de véhicule 73.

Une carte qui montre la distribution du poids pour obtenir la valeur d'atténuation de lacet et le temps de stabilisation R est au préalable configurée par rapport au programmateur de système de véhicule 73 sur la base du résultat d'évaluations de fonctions.

Ensuite, le programmateur de système de véhicule 73 calcule un premier gain pour une atténuation fluctuante de la vitesse de lacet par calcul sur carte selon la valeur prédéfinie de caractéristiques de mouvement de véhicule provenant de la section de définition des caractéristiques de mouvement de véhicule 52. Le premier gain montre le poids de la première quantité de modification.

Bien que la vitesse de lacet constante selon la vitesse du véhicule V soit expliquée en utilisant la formule (2) etc. dans l'explication fonctionnelle susmentionnée de la section de génération de cible 22, on sait que cela tend à montrer l'augmentation de la fréquence de résonance et la chute d'atténuation conjointement avec l'augmentation de la vitesse du véhicule V en présence d'un transitoire. Etant donné que la chute d'atténuation provoque une gêne lors de la conduite du véhicule, une atténuation souhaitée est obtenue par le contrôle de convergence par le premier contrôleur de mouvement de véhicule 71 afin que l'atténuation ne chute pas.

Il peut être facile de se familiariser avec le véhicule lorsque la réaction à l'opération devient uniforme en se conformant à la sensation du conducteur afin que la quantité d'atténuation devienne la même si la vitesse du véhicule V change, ou qu'un temps de réglage est ajusté pour être le même lorsque les mains sont relâchées à partir de l'état qui a atteint une accélération latérale prédéterminée.

De plus, le programmateur de système de véhicule 73 calcule le gain selon la vitesse du véhicule V ou des index qui montrent la réaction par calcul sur carte selon la valeur prédéfinie de caractéristiques de mouvement de véhicule provenant de la section de définition de caractéristiques de mouvement de véhicule 52 pour obtenir un second gain.

Le second gain montre le poids de la seconde quantité de modification. En outre, le premier gain provenant du programmateur de système de véhicule 73 est intégré dans la section de pondération 74 du premier contrôleur de mouvement de véhicule 71 à la première quantité de modification, et le second gain provenant du programmateur de système de véhicule 73 est intégré du second contrôleur de mouvement de véhicule 72 à la seconde quantité de modification. La commande de modification de couple Tr en tant que résultat de la somme pondérée de chaque quantité de modification est obtenue en ajoutant chaque résultat d'addition. Des situations de convergence où le volant est braqué d'environ 90 degrés à partir d'un état neutre et où les mains sont relâchées sont présentées sur les figures 13A à 13C en tant qu'exemples du système de servo-direction électrique 1 du présent mode de réalisation constitué en conséquence.

Sur les figures 13A à 13C, la figure 13A montre un changement de l'angle du volant Os, la figure 13B montre un changement de la commande de modification de couple Tr et la figure 13C montre un changement du couple de direction Ts. De plus, dans chaque forme d'onde des figures 13A à 13C, une ligne en pointillés montre le changement lors d'un contrôle de la commande d'assistance de base Tb* à partir de la section d'assistance de base 20 considérant simplement la commande de couple d'assistance Ta (à savoir, en l'absence de modification par la section de modification 30). En outre, une ligne tiretée à traits longs et courts montre le changement lors d'un contrôle par une composition de contrôle (à savoir, simple combinaison des publications '089 et '913) représentée sur la figure 14. A savoir, bien que la modification de couple soit ajoutée, c'est un résultat de contrôle dans la composition de contrôle utilisant le courant du moteur Im qui correspond à une valeur de commande finale avec le couple de direction Ts pour estimer la force de la surface de roulement.

Par ailleurs, une ligne continue montre le changement lors d'un contrôle par l'ECU 15 du présent mode de réalisation. Il est évident d'après les figures 13A à 13C que, comme la modification pour stabilisation du mouvement de véhicule n'est pas effectuée uniquement lorsque l'assistance de base est employée (en l'absence de modification), la vibration ne s'installe pas immédiatement et la convergence prend du temps. D'autre part, lorsque la composition de contrôle représentée sur la figure 14 est employée, le temps que prend la convergence est raccourci par rapport au cas sans modification.

Cependant, étant donné que la sortie de contrôle en tant que résultat modifié dans la section de modification 130 est utilisée lorsque la section d'assistance de base 120 génère la commande d'assistance de base Tb* dans la composition de contrôle de la figure 14 comme susmentionné, la section d'assistance de base 120 annule l'opération de modification par la section de modification 130. A savoir, l'assistance de base et la modification de couple interfèrent, et une convergence suffisante n'est pas réalisée. D'autre part, dans le mécanisme de contrôle (l'ECU 15) du présent mode de réalisation, l'assistance de base et la modification de couple existent indépendamment, et étant donné que des systèmes à deux degrés de liberté auxquels une valeur de commande mutuelle est ajoutée sont élaborés, il n'y a presque aucune influence d'interférence entre l'assistance de base et la modification de couple, et par conséquent, une convergence rapide est réalisée. Comme expliqué plus haut, selon le système de servo-direction électrique 1 (en particulier, l'ECU 15) du présent mode de réalisation, étant donné que la section d'assistance de base 20 génère la commande d'assistance de base Tb* selon la force de surface de roulement, l'assistance selon la réaction reçue de la surface de la route lors de la manoeuvre de direction est opérée, et la réaction correspondant à la puissance appliquée sur le pneu apparaît dans le volant à peu près constante.

Par conséquent, il devient facile de saisir l'état du véhicule et l'état de la surface de la route. De plus, le mouvement instable du véhicule peut être rapidement mis en convergence de façon appropriée car la section de modification 30 génère la commande de modification de couple Tr qui peut faire converger le véhicule de façon stable. En outre, la fonction pour configurer le couple de direction cible Ts* selon la force estimée Tx en estimant la force de la surface de roulement est fermée à l'intérieur d'une boucle (section d'assistance de base 20), et la fonction est séparée de la section de modification 30 dans le présent mode de réalisation.

Par conséquent, l'interférence entre les deux peut être minimisée (ou complètement éliminée). De ce fait, l'obtention des caractéristiques de la réaction de direction selon la force de surface de roulement par la section d'assistance de base 20 et l'obtention de la stabilité opérationnelle souhaitée (caractéristiques de mouvement de véhicule appropriées) pour l'ensemble des véhicules par la section de modification 30 peuvent être conciliées et par conséquent, la performance du véhicule peut être améliorée. Il doit être entendu que l'arbre de direction 3 dans le présent mode de réalisation correspond à un arbre d'entrée de la présente invention. Un mécanisme global sur le côté d'une partie en aval (côté pneu 10) de l'arbre de direction 3 dans le mécanisme de système de direction 100 correspond à un moyen de transmission d'entrée de la présente invention. Le capteur de rotation dans le moteur 6 correspond à un moyen d'acquisition d'informations de vitesse de direction de la présente invention. La section d'assistance de base 20 correspond à un moyen de génération de quantité d'assistance de base de la présente invention. La section de modification 30 correspond à un moyen de génération de quantité de compensation d'assistance de la présente invention.

Le sommateur 41 correspond à un moyen de modification de quantité d'assistance de la présente invention. La section de rétroaction (FB) de courant 42 correspond à un moyen d'entraînement de moteur de la présente invention. L'estimateur de force 21 correspond à un moyen d'estimation de force de 20 surface de roulement de la présente invention. La section de génération de cible 22 correspond à un moyen de calcul de couple de direction cible de la présente invention. Un moyen de calcul de quantité d'assistance de base de la présente invention est obtenu par le calculateur d'écart 23 et la section de contrôleur 24, et le contrôleur 25 d'assistance 61 correspond à un moyen de calcul de commande de base de la présente invention. La section de pondération 66 dans la section de contrôleur 24 correspond à un premier moyen de calcul de somme pondérée de la présente invention. Le premier contrôleur de mouvement de véhicule 71 et le second contrôleur 30 de mouvement de véhicule 72 correspondent tous deux à un moyen de calcul de quantité de compensation de base de la présente invention. De plus, la commande d'assistance de base Tb* correspond à une quantité d'assistance de base de la présente invention.

La commande de modification de couple Tr correspond à la quantité de compensation d'assistance de la présente invention. La commande de couple d'assistance Ta correspond à une quantité d'assistance modifiée de la présente invention.

La sortie du contrôleur d'assistance 61 correspond à une commande de base de la présente invention. Chaque sortie pour chaque contrôleur de mouvement de véhicule 71 et 72 correspond à une quantité de compensation de base de la présente invention. Chaque gain Kl, K2 et K3 produit en sortie par le programmateur de système 10 de transfert 65 est équivalent à une première commande de configuration de pondération de la présente invention. Modification Bien que le mode de réalisation de la présente invention soit expliqué ci- 15 dessus, les modes de réalisation de la présente invention ne sont pas du tout limités aux modes de réalisation susmentionnés, et il va sans dire que diverses formes peuvent être employées tant qu'elles appartiennent à la portée technique de la présente invention. Par exemple, bien que la fréquence de coupure de LPF 21b soit définie à 10 20 Hz dans l'estimateur de force 21 représenté sur la figure 4, ceci est juste un exemple, et la bande par laquelle passer (la bande devant être coupée) peut être décidée de façon appropriée. De plus, il n'est pas nécessaire d'utiliser le LPF lui-même, et tant que la composante de fréquence souhaitée peut être transmise (un ingrédient inutile est 25 intercepté), la composition et la bande de fréquences de passage (bande de fréquences de coupure) d'un filtre peut être déterminée de façon appropriée. De plus, dans la section de contrôleur 24 représentée sur la figure 7, considérer un nombre de filtres de modification comme étant égal à trois (chaque filtre de modification 62, 63 et 64), considérer un nombre de programmateurs qui 30 constituent le programmateur de système de transfert 65 comme étant égal à trois (chaque programmateur 65a, 65b et 65c), considérer la plage de chaque gain K1, K2 et K3 comme étant de -1 à +1, et considérer la plage de la valeur prédéfinie de caractéristiques de système de transfert P I comme étant de 0 à 1 ne sont que des exemples. De plus, il n'est pas nécessaire d'effectuer une configuration du poids par chaque programmateur 65 et 73 selon la vitesse du véhicule V.

Par exemple, la configuration du poids peut être fixée au préalable ou peut être configurée selon une valeur physique et de quantité d'état autre que la vitesse du véhicule V. L'affectation à chaque programmateur 65 et 73 du type de caractéristiques de sortie par rapport à la valeur prédéfinie de caractéristiques entrées (à savoir, l'utilisation d'une carte avec le type de caractéristiques) peut également être décidée de façon appropriée. De plus, concernant chaque section de définition de caractéristiques 51 et 52, l'affectation à celle-ci du type de caractéristiques de sortie par rapport à la vitesse du véhicule V peut également être décidée de façon appropriée.

En outre, il n'est pas nécessaire non plus d'avoir chaque filtre de modification 62, 63 et 64 dans la section de contrôleur 24, mais la sortie du contrôleur d'assistance 61 peut être produite en sortie simplement en tant que la commande d'assistance de base Tb*. Par ailleurs, il n'est pas nécessaire non plus de prévoir une pluralité de contrôleurs de mouvement du véhicule (deux dans le présent mode de réalisation) dans la section de modification de couple 31 représentée sur la figure 3, mais trois contrôleurs ou plus avec différentes caractéristiques peuvent être prévus, ou un seul contrôleur peut également être prévu. En présence d'un seul contrôleur de mouvement de véhicule, une sortie du seul contrôleur de mouvement de véhicule peut être produite en sortie simplement en tant que le couple de modification Tr. De plus, comme le montre la figure 7, la section de contrôleur 24 du mode de réalisation susmentionné a une composition fournissant le contrôleur d'assistance unique 61 utilisé en tant que base, et est considérée comme modifiant la sortie du contrôleur d'assistance avec chaque quantité de modification provenant des trois filtres de modification 62, 63 et 64. Cependant, encore une fois, une telle composition n'est qu'un exemple, une pluralité de contrôleurs d'assistance ayant différentes caractéristiques de fréquence peuvent être prévus, par exemple, et les sorties des contrôleurs d'assistance peuvent se voir appliquer la somme pondérée. Ainsi, un contrôleur ayant une performance équivalente à la section de contrôleur 24 du mode de réalisation susmentionné peut être obtenu en ayant lui- même une pluralité de contrôleurs d'assistance sans prévoir le filtre modificateur. Il est entendu qu'une pluralité de contrôleurs d'assistance peut être prévue sans ajout d'un ou plusieurs filtres modificateurs. De plus, concernant la composition de la section de modification de couple 31 représentée sur la figure 3, ceci est un exemple, et diverses compositions peuvent être employées. Par exemple, la composition possédant un contrôleur de mouvement de véhicule pour un contrôle de la convergence qui est conçu avec un temps de stabilisation lent et un contrôleur de mouvement de véhicule pour un contrôle de la convergence qui est conçu avec un temps de stabilisation rapide peut également être employée. Dans ce cas, la quantité de temps de stabilisation R [sec] considérée en fin de comptes avec la vitesse du véhicule V est calculée sur la base d'une carte dans laquelle la vitesse et le temps de stabilisation coïncident, et l'ajout de deux sorties des contrôleurs de mouvement de véhicule dans quel type de distribution par rapport au temps de stabilisation R est décidé par un calcul de carte du programmateur, ensuite un seul gain Ka pour pondération est obtenu. Si l'on considère que la sortie obtenue par pondération pour modifier le temps de stabilisation R est définie à Sb, Sb peut être obtenue par la formule (5) suivante, par exemple, lorsque les sorties des deux contrôleurs de mouvement de véhicule sont définies à Si et S2, respectivement. Sb-Ka x S1+(1 -Ka) x S2 ... (5) De plus, un niveau d'atténuation qui indique dans quelle mesure la résonance de lacet des véhicules est supprimée avec la vitesse de véhicule V (à savoir, la force d'amortissement) est calculé sur la base d'une carte dans laquelle la vitesse et le niveau d'atténuation coïncident, et un seul gain Kb pour pondération est obtenu par un calcul de carte du programmateur qui peut atteindre le niveau d'atténuation Une sortie Sx d'un contrôleur de mouvement de véhicule final (ici, contrôle de convergence) peut être obtenue en multipliant le gain Kb par la valeur Sb susmentionnée. Dans cet exemple, il est préférable que le temps de stabilisation final R soit configuré de sorte à être plus court, par exemple, afin de le faire converger rapidement lorsque la vitesse du véhicule V est faible, et que le temps de stabilisation final R soit configuré de sorte à être plus long dans une certaine mesure lorsque la vitesse du véhicule V est élevée. Ainsi, le retour du volant à une vitesse faible est effectué rapidement, et cela 10 contribue à une réduction du mouvement du corps vers l'arrière dans une direction de roulage par une action de convergence en douceur à une vitesse élevée. De plus, le niveau d'atténuation peut être configuré pour être une valeur importante afin de répondre à une vibration de lacet du véhicule qui augmente au fur et à mesure que la vitesse augmente. 15 En outre, bien que le moteur CC sans balai soit utilisé en tant que moteur 6 dans le mode de réalisation, l'utilisation du moteur CC sans balai est simplement un exemple, et le moteur peut être un moteur CC avec balai, par exemple, ou d'autres moteurs divers. Lors de l'utilisation du moteur CC avec balai, la vitesse du moteur a peut être 20 détectée en utilisant un capteur de rotation, tel qu'un codeur, par exemple, ou estimée à partir de résultats détectés à partir d'une tension terminale et d'un courant de moteur du moteur. De plus, bien que le moteur 6 possède le capteur de rotation et que la vitesse du moteur doit être détectée par le capteur de rotation dans le présent mode de 25 réalisation, ce n'est également qu'un exemple, et l'endroit où capteur de rotation est placé et la manière dont les informations requises (état de rotation du moteur 6 tel que la vitesse du moteur et l'angle de rotation dû moteur) sont détectées peuvent être décidés de manière appropriée. Par conséquent, lorsque le moteur CC avec balai est utilisé en tant que le 30 moteur 6, par exemple, un état de rotation peut être acquis en utilisant un procédé de présomption d'état de rotation sur la base du courant qui passe dans le moteur 6 ou similaires.

En outre, en tant que système du système de servo-direction électrique 1, une composition d'assistance de la rotation de l'arbre intermédiaire 5 par le moteur 6, ou la dénommée composition de type assistance d'arbre est mentionnée en tant qu'exemple et expliquée dans le présent mode de réalisation. Cependant, ceci n'est également qu'un exemple et la présente invention est applicable au système de servo-direction électrique de divers systèmes d'assistance tels qu'un système qui assiste le mouvement de va-et-vient de la biellette de direction 8 (à savoir, le mouvement de va-et-vient de la crémaillère dans le boîtier de direction 7) au moyen du moteur, ou le dénommé système de type assistance à crémaillère. 10

Claims (16)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif de commande de servo-direction électrique comprenant : un arbre d'entrée qui est relié à un volant (2) d'un véhicule et tourne avec le volant (2) ; un moyen de transmission d'entrée qui oriente les roues directrices du véhicule en transmettant une rotation de l'arbre d'entrée aux roues directrices ; un moyen de détection de couple de direction qui détecte un couple de direction qui est un couple appliqué à l'arbre d'entrée dans une direction de rotation d'axe ; et un moteur (6) qui fournit une puissance de direction assistée à l'arbre d'entrée ou au moyen de transmission d'entrée pour assister une manoeuvre de rotation du volant (2) lors du braquage des roues directrices par une manoeuvre de rotation du volant (2) ; dans lequel, le dispositif de commande de servo-direction électrique qui contrôle la puissance de direction assistée en contrôlant le moteur (6) est prévu dans un système de servodirection électrique, le dispositif de commande de servo-direction électrique comprenant en outre : un moyen de génération de quantité d'assistance de base qui génère une quantité d'assistance de base pour assister la manoeuvre de rotation du volant (2) sur la base du couple de direction détecté par le moyen de détection de couple de direction afin que le couple de direction varie selon une force de surface de roulement appliquée sur les roues directrices à partir d'une surface de roulement ; un moyen de génération de quantité de compensation d'assistance qui génère une quantité de compensation d'assistance pour modifier la quantité d'assistance de base calculée par le moyen de génération de quantité d'assistance de base afin qu'une action des roues directrices réponde à des caractéristiques d'action prédéterminées ; un moyen de modification de quantité d'assistance qui génère une quantité d'assistance modifiée en modifiant la quantité d'assistance de base générée par le moyen de génération de quantité d'assistance de base avec la quantité de compensation d'assistance générée par le moyen de génération de quantité de compensation d'assistance ; etun moyen d'entraînement de moteur qui entraîne le moteur (6) sur la base de la quantité d'assistance modifiée provenant du moyen de modification de quantité d'assistance ; le moyen de génération de quantité d'assistance de base possède un moyen d'estimation de force de surface de roulement qui estime la force de la surface de roulement sur la base du couple de direction détecté par le moyen de détection de quantité d'assistance de base et du couple de direction détecté par le moyen de détection de couple de direction qui sont tous deux des résultats générés du moyen de génération de quantité d'assistance de base lui-même ; un moyen de calcul de couple de direction cible calcule un couple de direction cible qui est une valeur souhaitée du couple de direction basée sur la force estimée qui est la force de surface de roulement estimée par le moyen d'estimation de force de surface de roulement ; et un moyen de calcul de quantité d'assistance de base qui calcule la quantité d'assistance de base pour contrôler le moteur (6) ainsi que le couple de direction détecté par le moyen de détection de couple de direction corresponde au couple de direction cible calculé par le moyen de calcul de couple de direction cible.
2. 2. Dispositif de commande de servo-direction électrique selon la revendication 1, dans lequel, le moyen d'estimation de force de surface de roulement extrait un élément d'une bande de fréquences configuré au préalable à partir d'une somme de la quantité d'assistance de base et du couple de direction, et produit en sortie l'ingrédient de la bande de fréquences extraite en tant que force estimée.
3. 3. Dispositif de commande de servo-direction électrique selon la revendication 2, dans lequel, la bande de fréquences est de 10 Hz ou moins.
4. 4. Dispositif de commande de servo-direction électrique selon la revendication 1, 2 ou 3, dans lequel, le moyen de calcul de couple de direction cible calcule le couple de direction cible afin que plus la force estimée devient importante, plus le couple de direction cibledevient également important sur la base de la force estimée par le moyen d'estimation de force de surface de roulement.
5. 5. Dispositif de commande de servo-direction électrique selon la revendication 4, dans lequel, le moyen de calcul de couple de direction cible calcule le couple de direction cible afin que le couple de direction cible varie de façon logarithmique par rapport à la force estimée.
6. 6. Dispositif de commande de servo-direction électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel, le système de servo-direction électrique possède un moyen de détection de vitesse qui détecte une vitesse de véhicule en marche, et le moyen de calcul de couple de direction cible calcule le couple de direction cible afin que plus la vitesse devient rapide, plus le couple de direction cible devient important sur la base de la vitesse du véhicule détectée par le moyen de détection de vitesse.
7. 7. Dispositif de commande de servo-direction électrique selon la revendication 6, dans lequel, le moyen de calcul de couple de direction cible calcule le couple de direction cible afin que le couple de direction cible varie de façon logarithmique par rapport à la vitesse du véhicule.
8. 8. Dispositif de commande de servo-direction électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel, le moyen de calcul de quantité d'assistance de base possède un moyen de calcul d'écart qui calcule un écart de couple qui est une différence entre le couple de direction détecté par le moyen de détection de couple de direction et le couple de direction cible calculé par le moyen de calcul de couple de direction cible, et au moins un moyen de calcul de commande de base qui calcule une commande de base qui correspond à la quantité d'assistance de base afin que l'écart de couple calculé par le moyen de calcul d'écart soit configuré à 0,lorsque plusieurs moyens de calcul de commande de base sont prévus, une somme pondérée des commandes de base calculées par chaque moyen de calcul de commande de base est calculée en tant que la quantité d'assistance de base, et le moyen de calcul de commande de base est constitué de sorte qu'une fonction de transfert de la quantité d'assistance de base devant être produite en sortie par rapport à l'écart de couple entré devient supérieure à un niveau prédéterminé avec un gain supérieur à 1 dans la bande en deçà d'une fréquence prédéterminée.
9. 9. Dispositif de commande de servo-direction électrique selon la revendication 8, dans lequel, le moyen de calcul de commande de base possède un moyen d'intégration qui intègre et produit en sortie l'écart type entré, et il est prévu que la commande de base soit calculée afin que l'écart de couple devienne égal à 0.
10. 10. Dispositif de commande de servo-direction électrique selon la revendication 9, dans lequel, le moyen d'intégration est prévu de sorte que la valeur absolue de la valeur d'intégration produite en sortie est limitée à une valeur en deçà d'une limite supérieure d'intégration prédéterminée.
11. 11. Dispositif de commande de servo-direction électrique selon la revendication 10, dans lequel, le couple de direction détecté par le moyen de détection de couple de direction, un angle de rotation du volant (2), un angle de rotation du moteur (6), ou la quantité d'assistance de base générée par le moyen de génération de quantité d'assistance de base est utilisé(e) en tant qu'une quantité d'état pour une configuration, et la limite supérieure d'intégration est configurée comme étant une valeur plus grande au fur et à mesure que la quantité d'état pour la configuration devient plus importante.
12. 12. Dispositif de commande de servo-direction électrique selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, dans lequel, la fréquence prédéterminée est de 1 Hz.
13. 13. Dispositif de commande de servo-direction électrique selon l'une quelconque des revendications 8 à 12, dans lequel, le niveau prédéterminé est de 10 fois. 5
14. 14. Dispositif de commande de servo-direction électrique selon l'une quelconque des revendications 8 à 13, dans lequel, le moyen de calcul de quantité d'assistance de base possède une pluralité de moyens de calcul de commande de base avec différentes caractéristiques de fréquence, et 10 un premier moyen de calcul de somme pondérée qui calcule la somme pondérée de la commande de base à partir de la pluralité de moyens de calcul de commande de base selon une première commande de configuration de pondération.
15. 15. Dispositif de commande de set-vo-direction électrique selon l'une quelconque des 15 revendications 1 à 14, dans lequel, un moyen d'acquisition d'informations de vitesse de direction est prévu pour acquérir des informations de vitesse de direction qui indiquent directement ou indirectement une vitesse de rotation du moteur (6), et le moyen de modification de quantité d'assistance génère la quantité de 20 compensation d'assistance pour faire converger un mouvement du véhicule vers le comportement souhaité sur la base d'au moins une des informations de vitesse de direction acquises par le moyen d'acquisition d'informations de vitesse de direction, le couple de direction détecté par le moyen de détection de couple de direction, et la force de la surface de roulement estimée par les moyens d'estimation de force de 25 surface de roulement.
16. 16. Dispositif de commande de servo-direction électrique selon la revendication 15, dans lequel, le moyen de modification de quantité d'assistance possède au moins un moyen de 30 calcul de quantité de compensation de base pour calculer la quantité de compensation de base correspondant à la quantité de compensation d'assistance pour faire converger le mouvement du véhicule, et en présence de plusieurs moyens de calcul de quantité de compensation de base, une somme pondérée de chaque quantité decompensation calculée par chaque moyen de calcul de quantité de compensation de base est calculée en tant que la quantité d'assistance de base.