FR2994412A1

FR2994412A1 - Procede d'amelioration du temps de reponse pour des systemes de direction de vehicule automobile

Info

Publication number: FR2994412A1
Application number: FR1257704A
Authority: FR
Inventors: Vincent Deschamps
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2012-08-08
Filing date: 2012-08-08
Publication date: 2014-02-14

Abstract

Procédé d'amélioration du temps de réponse de la vitesse de lacet d'un véhicule automobile, par rapport à une demande du conducteur agissant sur un volant de direction, pour un système de direction active de véhicule automobile comportant un dispositif de rajout d'angle automatique, ou un système de direction électrique, ces systèmes de direction comprenant un moyen d'évaluation de la vitesse de rotation du volant ( ), caractérisé en ce que dans certains modes de fonctionnement du véhicule, comme un mode sport ou un mode mise au point, il ajoute ou soustrait de manière permanente un angle de commande à la commande de direction par le dispositif de rajout d'angle ou le système de direction électrique, qui est proportionnel à la vitesse du volant ( ).

Description

PROCEDE D'AMELIORATION DU TEMPS DE REPONSE POUR DES SYSTEMES DE DIRECTION DE VEHICULE AUTOMOBILE La présente invention concerne un procédé d'amélioration du temps de réponse pour des systèmes de direction de véhicules automobiles, ainsi qu'un véhicule automobile mettant en oeuvre un tel procédé. Un type de système de direction active connu, appelé par certains constructeurs « Active Front Steering », comporte un dispositif de rajout d'angle qui permet de réaliser notamment une fonction de démultiplication variable en modifiant, par le rajout ou la soustraction d'un angle proportionnel à l'angle volant, la démultiplication entre l'angle de rotation du volant commandé par le conducteur, et l'angle de braquage des roues avant du véhicule autour de leurs pivots de direction. Le dispositif de rajout d'angle géré par un calculateur, permet notamment de modifier la démultiplication de la commande de direction pour obtenir généralement une démultiplication plus faible aux basses vitesses favorisant la manoeuvrabilité du véhicule, et une démultiplication plus élevée aux grandes vitesses favorisant la précision de conduite et la sécurité. Un autre système de direction électrique connu en cours de développement, appelé par certains constructeurs « Steer By Wire », ne comporte pas de liaison mécanique entre le volant et le boîtier de direction, mais une liaison électrique qui reçoit des signaux donnés par des capteurs liés au volant de direction, pour commander une motorisation agissant sur les roues directrices. On peut avec ce système de direction, réaliser une démultiplication variable de la commande de direction. Un critère d'évaluation de l'agrément d'une direction, est le temps de réponse de la vitesse de lacet du véhicule par rapport à l'angle volant donné par le conducteur D'une manière générale, le temps de réponse de la vitesse de lacet est 30 fonction principalement de la vitesse du véhicule, et de paramètres fonctionnels de ce véhicule comprenant notamment la masse du véhicule, son inertie en lacet, la rigidité de dérive globale des trains avant et arrière, la position longitudinale du centre de gravité par rapport aux essieux, et son empattement. Pour une vitesse du véhicule de 80km/h, on a habituellement un temps de retard entre l'angle volant et la vitesse de lacet de l'ordre de 100ms, qui est relativement constant pour des fréquences de sollicitation de l'angle volant comprises entre 0 et 1Hz, ne comprenant pas les manoeuvres très dynamiques du type évitement brutal d'un obstacle. Pour corriger la dynamique de réponse de la vitesse de lacet, un procédé connu, présenté notamment par le document DE-A-10212582, réalise une mesure de la vitesse de lacet du véhicule, et corrige si nécessaire par une modification de la valeur de démultiplication de la direction, la commande de cette direction pour réduire l'écart constaté entre la demande du conducteur et la vitesse de lacet mesurée.

Cependant ce procédé de régulation nécessitant des moyens permettant d'évaluer la vitesse de lacet réelle du véhicule, pour travailler en boucle fermé, est relativement complexe à mettre en oeuvre. La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure.

Elle propose à cet effet un procédé d'amélioration du temps de réponse de la vitesse de lacet d'un véhicule automobile, par rapport à une demande du conducteur agissant sur un volant de direction, pour un système de direction active de véhicule automobile comportant un dispositif de rajout d'angle automatique, ou un système de direction électrique, ces systèmes de direction comprenant un moyen d'évaluation de la vitesse de rotation du volant, caractérisé en ce que dans certains modes de fonctionnement du véhicule, comme un mode sport ou un mode mise au point, il ajoute ou soustrait de manière permanente un angle de commande à la commande de direction par le dispositif de rajout d'angle automatique, ou par le système de direction électrique, qui est proportionnel à la vitesse du volant.

Un avantage du procédé d'amélioration du temps de réponse de la vitesse de lacet selon l'invention, est que l'on peut de manière économique, en utilisant des composants existants sur un système de direction active ou de direction électrique, avec seulement des compléments de logiciels de gestion de cette direction, ajouter ou soustraire un petit angle de braquage aux roues directrices pour modifier de manière rapide la réponse de la vitesse de lacet. Le procédé d'amélioration du temps de réponse selon l'invention peut de plus comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Avantageusement, le procédé d'amélioration du temps de réponse prend en compte une information sur la vitesse du véhicule qui lui permet à partir de tables prédéfinies dépendant de cette vitesse, de sélectionner une valeur particulière du facteur de proportionnalité.

Selon une première variante, le procédé d'amélioration comporte une première étape comprenant une sélection par le conducteur d'un mode, au moyen d'une commande. En particulier, le mode qui peut être sélectionné est le mode sport. Avantageusement, le facteur de proportionnalité à la vitesse du volant pour ce mode est positif. Selon une deuxième variante, le mode mise au point du véhicule est activé de manière permanente. Avantageusement, le facteur de proportionnalité à la vitesse du volant pour ce mode est positif ou négatif.

Avantageusement, au-delà d'une certaine vitesse d'angle volant, le procédé majore l'angle rajouté. Il peut majorer en particulier l'angle rajouté pour une vitesse maximum d'angle volant, supérieure à environ 1000/s. L'invention a aussi pour objet un véhicule automobile équipé d'un système de direction active comportant un dispositif de rajout d'angle automatique, ou un système de direction électrique, ces systèmes de direction comprenant un moyen d'évaluation de la vitesse de rotation du volant, ce véhicule comportant un procédé d'amélioration du temps de réponse de la vitesse de lacet comprenant l'une quelconque des caractéristiques précédentes.

L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après, donnée à titre d'exemple et de manière non limitative en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est un graphique présentant un schéma fonctionnel du procédé suivant une première variante de réalisation ; et - la figure 2 est un graphique présentant un schéma fonctionnel du procédé suivant une deuxième variante de réalisation. La figure 1 présente pour un véhicule équipé d'un système de direction active ou d'un système de direction électrique, un procédé selon une première variante comportant d'abord une sélection par le conducteur 2 au moyen d'une commande, d'un mode particulier qui peut être un mode sport, donnant une meilleure réactivité au véhicule pour favoriser la conduite sportive, ce qui active le procédé d'amélioration du temps de réponse de la vitesse de lacet.

Le procédé d'amélioration du temps de réponse comporte une étape suivante 4 de calcul d'un facteur de proportionnalité T, où il reçoit une information sur la vitesse du véhicule Vveh qui lui permet à partir de tables prédéfinies dépendant de cette vitesse, de sélectionner une valeur particulière du facteur de proportionnalité T qui est positive.

En général, le facteur de proportionnalité T sera d'autant plus faible que la vitesse du véhicule Vveh est élevée. Le facteur de proportionnalité T est ensuite délivré au système de direction 6, qui reçoit une information de la vitesse de rotation du volant ci) appliquée par le conducteur.

La vitesse de rotation du volant ci) peut être donnée directement par un capteur de vitesse volant, ou par une dérivation par rapport au temps de l'angle volant donné par un capteur d'angle volant. La vitesse de rotation du volant W peut en variante être donnée par d'autres méthodes, utilisant par exemple un capteur d'angle relatif d'une direction assistée électrique. Le système de direction 6 ajoute alors à l'angle volant w demandé par le conducteur, un angle complémentaire proportionnel à la vitesse d'angle de ce volant W avec un facteur de proportionnalité T, soit T x W, pour obtenir l'angle final 6= w+TxW qui sera l'angle effectif des roues directrices 8. L'angle complémentaire T x W est donné par le dispositif de rajout d'angle automatique, ou par les paramètres de réglage de la direction 10 électrique. On notera que pour la simplification de l'exposé, on ne mentionne pas les différentes démultiplications mécaniques entre le volant et les roues directrices, en prenant par convention un rapport de démultiplication égal à 1 entre l'angle du volant et celui du braquage des roues directrices. 15 Fonctionnellement, le rajout de cet angle T x W permet de diminuer le temps de réponse de la vitesse de lacet du véhicule par rapport à l'angle volant, d'un temps égal à la valeur T. La direction du véhicule ainsi obtenue avec une commande du braquage des roues qui est plus importante, donnera dans un temps très 20 court une vitesse de lacet supérieure. On peut obtenir de manière simple et économique, avec seulement des compléments de logiciels de gestion des systèmes de direction, une direction plus réactive comportant un temps de réponse plus court, qui s'applique en permanence pendant toute la durée de fonctionnement de ce mode sport demandé par le conducteur. 25 La figure 2 présente pour un véhicule équipé d'un système de direction active ou d'un système de direction électrique, un procédé d'amélioration du temps de réponse selon une deuxième variante qui est activé de manière continue, dans un mode de mise au point du véhicule défini par le constructeur qui s'applique en permanence s'il estime que le temps de 30 réponse naturel du véhicule est perfectible.

Le procédé d'amélioration du temps de réponse comporte une étape 20 de calcul du facteur de proportionnalité T, où il reçoit une information sur la vitesse du véhicule Vveh qui lui permet à partir de tables prédéfinies dépendant de cette vitesse, de sélectionner un facteur de proportionnalité T qui peut être positif ou négatif selon que l'on veut respectivement augmenter ou réduire la réactivité de la direction. Le facteur de proportionnalité est ensuite délivré au système de direction 6, qui reçoit une information de la vitesse de l'angle volant W appliquée par le conducteur.

Le système de direction 6 ajoute alors à l'angle volant w demandé par le conducteur, un angle complémentaire T x W pour obtenir l'angle finalp= w + T x W qui sera l'angle effectif des roues directrices 8. On peut obtenir ainsi de manière simple et économique une direction comportant une dynamique qui est corrigée pour obtenir un confort de conduite particulièrement adapté. D'une manière générale, pour les conditions de roulage qui comportent une forte dynamique, comme les manoeuvres brutales d'évitement, des valeurs particulières peuvent être prises. Le procédé peut notamment au-delà d'une certaine vitesse d'angle volant W, qui est par exemple de 100°/s, majorer l'angle rajouté. On notera que des variations de ce modèle peuvent être effectuées pour prendre en compte notamment des démultiplications mécaniques supplémentaires, ou des lois nominales de démultiplication variable qui sont normalement suivies par les systèmes de direction active ou de direction électrique.

Claims

REVENDICATIONS1 - Procédé d'amélioration du temps de réponse de la vitesse de lacet d'un véhicule automobile, par rapport à une demande du conducteur agissant sur un volant de direction, pour un système de direction active de véhicule automobile comportant un dispositif de rajout d'angle automatique, ou un système de direction électrique, ces systèmes de direction comprenant un moyen d'évaluation de la vitesse de rotation du volant (d)), caractérisé en ce que dans certains modes de fonctionnement du véhicule, comme un mode sport ou un mode mise au point, il ajoute ou soustrait de manière permanente un angle de commande (T x di) à la commande de direction par le dispositif de rajout d'angle ou le système de direction électrique, qui est proportionnel à la vitesse du volant (d)).
2 - Procédé d'amélioration du temps de réponse selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il prend en compte une information sur la vitesse du véhicule (Vveh) qui lui permet à partir de tables prédéfinies dépendant de cette vitesse, de sélectionner une valeur particulière du facteur de proportionnalité (T).
3 - Procédé d'amélioration du temps de réponse selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte une première étape comprenant une sélection par le conducteur (2) d'un mode, au moyen d'une commande.
4 - Procédé d'amélioration du temps de réponse selon la revendication 3, caractérisé en ce que le mode qui peut être sélectionné est le mode sport.
5 - Procédé d'amélioration du temps de réponse selon la revendication 4, caractérisé en ce que le facteur de proportionnalité à la vitesse du volant (T), est positif.
6 - Procédé d'amélioration du temps de réponse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mode mise au point du véhicule est activé de manière permanente.
7 - Procédé d'amélioration du temps de réponse selon la revendication 6, caractérisé en ce que le facteur de proportionnalité à la vitesse du volant (T), est positif ou négatif.
8 - Procédé d'amélioration du temps de réponse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au-delà d'une certaine vitesse d'angle volant (d)), il majore l'angle rajouté.
9 - Procédé d'amélioration du temps de réponse selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il majore l'angle rajouté pour une vitesse maximum d'angle volant (d)), supérieure à environ 1000/s.
10 - Véhicule automobile équipé d'un système de direction active comportant un dispositif de rajout d'angle automatique, ou un système de direction électrique, ces systèmes de direction comprenant un moyen d'évaluation de la vitesse de rotation du volant (d)), caractérisé en ce qu'il comporte un procédé d'amélioration du temps de réponse de la vitesse de lacet réalisé selon l'une quelconque des revendications précédentes.