WO2010116091A1 - Système electro-hydraulique d'assistance de direction pour véhicule automobile, et procédé de commande associe - Google Patents

Système electro-hydraulique d'assistance de direction pour véhicule automobile, et procédé de commande associe Download PDF

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WO2010116091A1
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WO
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speed
motor
threshold
value
control unit
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PCT/FR2010/050673
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Inventor
Eric Chauvelier
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Renault S.A.S.
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • B62D5/062—Details, component parts
    • B62D5/064—Pump driven independently from vehicle engine, e.g. electric driven pump
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • B62D5/065—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle characterised by specially adapted means for varying pressurised fluid supply based on need, e.g. on-demand, variable assist

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling a hydraulic power steering pump unit for a motor vehicle.
  • More and more motor vehicles are equipped with hydraulic steering assistance systems, comprising a hydraulic cylinder able to move a steering rack, according to a desired rotation of the wheels, detected at the steering wheel of the steering column. direction.
  • the hydraulic cylinder is actuated by an electric pump unit or GEP comprising an electric motor, a pump, a reservoir of hydraulic fluid or oil, and an electronic control unit or
  • the electronic control unit controls the electric motor which rotates the assist pump.
  • the booster pump supplies pressurized fluid to the cylinder through a servovalve which directs the oil to one or other of the cylinder chambers depending on the direction of rotation desired for the vehicle wheels.
  • the rotational speed of the assist electric motor determines the available cylinder pressure, which is the mechanical assist power that the driver of the vehicle can expect from the system.
  • the assistance power required is especially important for maneuvers when stationary or when the vehicle is traveling at low speeds, or for some maneuvers when the vehicle is traveling at higher speeds and when the driver is printing a high angular speed at the steering wheel.
  • the electronic control unit adjusts the speed of the assistance engine according to the speed of the vehicle and the speed of variation of the angle of the steering wheel.
  • this method assumes that the electronic control unit is connected to the tachometer or to a central data bus to collect the speed of the vehicle, and that it is also connected to a steering wheel angle sensor.
  • Such a steering wheel angle sensor often represents a specific investment for the assistance engine control, because the servovalve adapts to the variations of angles of the steering column, but does not provide a signal usable by others. systems.
  • the patent application FR 2 864 000 proposes to recalculate the steering wheel angle variations as a function of variations in the current consumed by the assistance engine. This method does not give full satisfaction because the system remains dependent on the speed of advance of the vehicle, and the proposed method of calculating the steering wheel angle is very approximate.
  • the aim of the invention is to limit the consumption and noise of the assistance engine better, while guaranteeing a satisfactory level of comfort and safety of the assistance device, thanks to a simple, reliable and cost - effective device. low cost.
  • the invention relates to an electrohydraulic power steering system for a motor vehicle comprising a hydraulic pump driven in rotation by an electric motor and supplying at least one jack connected to a steering column.
  • the rotational speed of the engine is regulated by an electronic control unit according to the current consumed by the engine.
  • the electronic control unit is configured to perform the following actions:
  • the vehicle being at a standstill, it starts the electric motor of the electric pump unit and it slaves it at a first speed of rotation of idle, the vehicle being at a standstill or no longer being stationed, it then compares the current consumed by the engine with a first high threshold value,
  • the electronic control unit is configured to perform the following actions:
  • the motor if the current consumed by the motor is lower than the first threshold low value, it reduces the rotational speed regulation of the electric motor at the first idling speed.
  • the electronic control unit is configured to maintain this engine speed at a set speed. constant equal to this second assistance rotation speed, or at set speeds at least equal to the second assistance rotation speed, as long as the driver of the vehicle does not decide to stop the vehicle completely.
  • the first high threshold value is between 5A and 20A, preferably between 10A and 15A
  • the first threshold low value is between 2A and 15A, preferably between 5A and 10A, the first threshold high value being greater than the first threshold low value.
  • Some embodiments may provide more than one assist rotation speed, so more than two set speeds.
  • the electronic control unit when the rotational speed of the electric motor is slaved to the second assist rotational speed, or respectively to an umpteenth rotational speed of assistance greater than the second, the electronic control unit is configured to perform the following actions: it compares the current consumed by the motor, to a second, or respectively, to an uth higher threshold value,
  • the nth upper threshold value if the current consumed by the motor is greater than the second or, respectively, the nth upper threshold value, it increases the rotational speed reference regime of the electric motor to a third, or respectively, to a (n + 1) th assistance rotation speed.
  • the electronic control unit is configured to maintain the engine rotation reference speed constant as long as it does not detect a high threshold value or a low threshold value.
  • the number of high threshold values programmed in the electronic control unit can be between 1 and 4, preferably between 1 and 2.
  • the first idling speed is between 800rpm and 2000rpm
  • the second assist speed is between 2000rpm and 6000rpm
  • a third motor assist rotation speed can be provided, for example between 3000 rpm and 6000 rpm.
  • the electronic control unit is configured to, after detecting a high current threshold value, progressively increase the revolutions of the electric motor in a time interval between 0.05s and I s, and, if it detects a low value of current threshold, to progressively change the regime of the electric motor down in a time interval between 0.5s and 5s.
  • the subject of the invention is a method for controlling an electric pump unit intended to supply a steering assistance system for a motor vehicle.
  • the electric pump unit comprises an electric motor driving a hydraulic pump, supplying at least one jack, the method comprises the following steps:
  • the power consumed by the motor is then compared with a first high threshold value
  • the rotation speed of the electric motor is increased to a second assist rotation speed.
  • FIG. 1 is a diagrammatic representation of an electrohydraulic steering assistance system for a motor vehicle
  • FIGS. 2a and 2b are examples of current and speed curves of a driven EPG engine according to the invention
  • FIG. 3 is an example of a control algorithm of a PEG engine according to the invention
  • FIG. 4 is another example of a control algorithm of a PEG engine according to the invention.
  • an electro-hydraulic power steering system 1 comprises a steering wheel 2 and a steering control shaft 3 (schematized by its longitudinal axis), enabling the user to determine the orientation of the steering systems. steering wheels of his vehicle.
  • the steering shaft 3 is engaged with a rack 7 by means of a rotary pinion 4.
  • the rack 7 is slidably mounted in a tubular housing 8, and is integral with a piston 15 which separates two sealed chambers of the tubular housing 8.
  • the space comprising the two chambers and the piston constitutes a hydraulic cylinder 9.
  • the left and right ends of the rack 7, covered and protected by bellows 22, are connected by means of joints 1 1 to rods 12 which modify the orientation of the left and right steering wheels of the vehicle when the rack 7 moves relative to the housing 8.
  • the movement of the rack 7 can be obtained either directly by the kinematic chain connecting the steering wheel the rack by means of the rotary pinion 4, or by the joint action of the cylinder 9.
  • the cylinder 9 can receive fluid under pressure in a first chamber through a pipe 20a, or in a second chamber through a pipe 20b.
  • An assistance valve 6 makes it possible to detect the orientation of the steering control shaft 3 and to send fluid under pressure into the pipe 20a or into the pipe 20b depending on the orientation of the control shaft. direction 3, so that the force of the cylinder is added to the force exerted through the rotary pinion.
  • the orientation of the control shaft can be hydraulic (by placing in progressive communication of certain channels of the hydraulic circuit) or electronic (by an angle sensor).
  • the assistance valve 6 receives fluid at high pressure through a supply line 25 connecting it to a pump 14, and returns reduced pressure fluid through a return line 26 to a hydraulic fluid reservoir 17.
  • An electro group propellant (GEP) 13 comprises the hydraulic pump 14, rotated by an electric assist motor 16, the hydraulic fluid reservoir 17, and an electronic control unit (ECU) 18 which drives the motor 16 via a connection 23 the ECU 18 comprises, in a conventional manner, a microprocessor or central unit, random access memories, read-only memories, analog / digital converters and various input and output interfaces.
  • the pump 14 brings to a suitable hydraulic pressure, fluid that it takes in the reservoir 17 and that it sends into the supply pipe 25.
  • the ECU 18 receives by a connection 24 a signal indicating the current consumed by the motor 16.
  • the ECU 18 is connected to a table of values 27. values 27 can also be directly stored in an internal memory of the ECU.
  • the ECU 18 receives an electrical signal related to the vehicle speed information parameter by a speed sensor (not shown) provided on the vehicle.
  • a speed sensor not shown
  • an angle sensor 19 mounted at the assistance valve 6, returns to the ECU 18, through a line 21, the information related to the steering wheel 2, that is to say a signal electric related to the steering wheel speed parameters and steering wheel angle.
  • the ECU 18 calculates a target value of the rotational speed of the motor 16 based on the vehicle speed signal, the steering wheel speed, and the steering wheel angle.
  • the ECU 18 does not receive a signal from a steering wheel angle sensor. This eliminates the presence of a specific angle sensor and connection 21.
  • Specific angle sensor means a sensor capable of transmitting a signal usable by the ECU, representative of the angular position of the steering control shaft 3).
  • the ECU 18 may have or not have a vehicle speed signal. In embodiments where the speed of the vehicle is not returned to the ECU 18, a passage of connection wires is saved, as well as a re-amplification stage of the speed signal thus distributed.
  • FIGS. 2a and 2b show two characteristic curves of the operation of a GEP included in a device of FIG. according to the invention, for example a GEP 13 corresponding to the configuration of FIG. 1, without a steering angle sensor 19 or a connection 21.
  • curve 30 of FIG. 2a represents the current I consumed by the assistance motor 16 over time.
  • Curve 31 of Figure 2b represents the rotation speed setpoint N GEP imposed on the assist motor 16 by the ECU 18 on the same time interval.
  • the N GEP engine speed of the GEP is slaved to a value r n which can be for example an idle speed between 800 revolutions / minute and 1500 rpm.
  • GEP remains constant and equal to a first value I 1 .
  • the driver of the vehicle starts to maneuver the steering wheel, which has the effect of increasing the pressure in the hydraulic assistance circuit of the vehicle, resulting in an increase in the current I consumed by the engine of the GEP.
  • the value I of the current consumed by the GEP motor passes above a high value of threshold Sh.
  • the ECU 18 of FIG. 1 detects this crossing of the threshold Sh, and varies the speed regulation of the engine of the GEP to bring it in a time ⁇ m from its initial value r n to a new value r n + i superior to the previous one.
  • the value r n + i may for example be a rotation speed around 2500 rpm, which allows the pump 14 to deliver sufficient hydraulic assist pressure for maneuvers of reduced amplitude.
  • the current I consumed by the engine of the GEP then stabilizes around a value I 2 greater than the high threshold value. Sh.
  • the current I begins to decrease substantially due to a decrease in the reaction of the wheels on the steering shaft. This lesser force of interaction between the wheels and the steering shaft may be due either to the fact that the driver reduces or stops his action on the steering wheel, or to the fact that the speed of the vehicle has increased, so that the effort required to turn the wheels decreases.
  • the curve 30 passes at point 33 below a low threshold value Sb less than high value of threshold Sh.
  • the ECU 18 detects this threshold crossing and, over a time interval ⁇ d, reduces the speed reference of the motor of the GEP to gradually bring it from the value r n + 1 to the value r n .
  • the engine of the GEP is then found again in "sleep" mode with a reduced power consumption, close to the initial standby current I 1 , or even equal to this current I 1 .
  • the sequence of previous events is an illustration of how the GEP engine can be controlled to switch from a sleep mode to an active mode and then return to a sleep mode.
  • the same principle can be applied by changing the values of the regimes r n , r n + 1 , and the high and low values of the current thresholds Sh and Sb, to control the transition of the GEP from a mode of assistance characterized by the rotating r n to a higher level of assistance mode corresponding to a rotational speed of the engine r n + i greater than r n .
  • the electronic control unit can thus successively impose on the GEP engine a standby mode, then one or more assistance modes, the transition to the higher regime being each time conditioned by the crossing of a high value of the current threshold. Sh, and the possible return to the lower regime being conditioned by the crossing of a low value of current threshold Sb lower than Sh.
  • the difference in level between the threshold Sb and the threshold Sh which can be advantageously of the order of five amperes, not to reduce too quickly the last level of assistance selected, in case the driver would perform a new maneuver requiring a similar power assistance.
  • a curve 30 of current I which is a filtered curve of the current actually drawn by the motor of the PG.
  • the filter used for the current I can be chosen so as to reduce the amplitude of the accidental current peaks.
  • the filter may also be selected to introduce a time delay of the consumed current. This establishes a window of observation during which the upward or downward trend in the variation of the current I consumed can be confirmed or not confirmed.
  • the electronic control unit When the GEP leaves the "sleep” mode or when it switches to a higher assistance mode, the electronic control unit imposes the transition from the previous regime r n to the upper regime r n + i in a time interval ⁇ m enough short, typically of the order of a tenth of a second.
  • the electronic control unit makes the transition of the system. higher than the lower regime more gradually, for example in a time ⁇ d between 1 and 5 seconds.
  • the "sleep" mode can be activated only when the vehicle is started, and the EPG either remains in the same assistance mode, or stays at least at a minimum assistance level higher than the standby mode, until the driver stops the vehicle for an extended period of time, for example at the end of the journey, by cutting off the contact at the dashboard.
  • some variants of this driving strategy may require maintaining the assistance scheme. minimum; other variants may opt for an engine shutdown of the GEP and a new passage by the idle speed as the initial start of the vehicle.
  • GEP can return to "sleep" mode as the current I consumed by the motor 16 returns below a first low threshold value Sb.
  • the engine of the GEP returns to idle idle, before stopping when the driver turns off the ignition on the dashboard of the vehicle.
  • the engine of the GEP goes down to the standby mode.
  • it can then be switched off at the same time as the engine, or remain in standby mode.
  • Alternative management strategies may be envisaged where the electronic control unit imposes one, imposes two, or imposes three different assistance regimes for the rotation regime of the control unit.
  • motor 16 of the GEP for example a first level of assistance between 2000 rpm and 3000 rpm, for example 2500 rpm, a second level of assistance between 3000 rpm and 4000 rpm, for example of 3800 revolutions / minute, and possibly a third level of assistance superior to
  • FIG. 3 represents an example of an algorithm 30 according to which the electronic control unit 18 of FIG. 1 can drive a motor 16 of GEP.
  • the electronic control unit has a series of values stored in a table 27 shown on the left of Figure 3.
  • This table contains a first value ri corresponding to a rotation of engine idle rotation of the GEP. It also contains a value r 2 corresponding to a first-level rotation regime of PEG engine assistance. It may also contain a value r 3 corresponding to a second level scheme of assistance from the PEG engine, and possibly one or more other values r n + i corresponding to regimes of the nth level of assistance of the PEG.
  • Table 27 also contains current threshold values, in particular a first high value of threshold Sn 1 corresponding to the value of current I consumed by the motor 16 of the GEP, above which the electronic control unit 18 imposes on the motor 16 of the GEP to leave the "sleep" mode, and a first threshold low value S ib corresponding to the current threshold below which the electronic control unit resets the engine of the GEP in "sleep” mode, it is i.e. to the rotation regime ri.
  • the table 27 may also contain an uth upper threshold value S n h above which the electronic control unit switches the engine speed r n r n regime to r n + i corresponding to the umpteenth assistance mode. It then also contains an umpteenth low threshold value S nb below which the electronic control unit resets the GEP of the umpteenth assistance mode to a (n-l) th mode of assistance, that is, that is, a driving speed of the GEP equal to r n .
  • the values of the table 27 are the same as those used in the algorithm shown on the right of FIG. 3. In the initial step 31, following a command to start up the corresponding engine of the vehicle, power-up at the dashboard of a group of vehicle components, the
  • the electronic control unit 18 initializes a status indicator n to the value 1, and imposes a first rotational speed ri the engine of the GEP.
  • the electronic control unit then performs a test 32, to check if the current I consumed by the engine of the GEP has become higher than a first high threshold value S n 1 . If the current I has not yet crossed this threshold, the electronic control unit performs a test 33 to check if the contact of the dashboard has been cut. If not, the electronic control unit again tests whether the current I has become greater than the threshold Sn 1 by returning to the test step 32.
  • the electronic control unit detects that the current I has become greater than the threshold S n 1 , it increments in step 34 the state indicator n to the value 2 and imposes the rotation regime r 2 which is the first level engine assistance scheme of the GEP.
  • the electronic control unit In the case where the electronic control unit is configured to vary the GEP regime between several levels of assistance, the electronic control unit then tests at step 35 whether the current I consumed by the GEP engine has crossed an uth highest value of mourning S n h, that is to say, at this step, a second high value of threshold, since na is currently the value 2. If the current I has crossed this threshold S n h, l the electronic control unit tests in step 36 whether the step indicator n is still strictly less than the value m - 1 corresponding to the step indicator of the penultimate level of assistance. If not, that is, if one is already at the penultimate level of the highest assistance of the GEP, the electronic control unit increments in step 37 the indicator.
  • step n the electronic control unit tests in step 38 whether the current I consumed by the GEP motor has returned to below the threshold S ( m _i) b. If the answer is no, the control unit performed again the test electronics 38. If the answer is positive, the electronic control unit decrements in step 39 the flag of step n to bring it to the value m-1, and imposes the speed of rotation r m _i the engine of the GEP corresponding to the penultimate scheme of assistance the highest.
  • step 36 the electronic control unit finds that the state indicator n is actually strictly less than the value m - 1, it increments in step 40, the status indicator of a unit and increases the speed of reference of rotation of the motor of GEP for the bring the value r n to the value r n + 1 .
  • the electronic control unit then returns to the test step 35.
  • the electronic control unit finds that the current I consumed by the EPG engine is not passed above the nth upper threshold value S n h, then the electronic control unit tests in step 41 whether the current I has passed below a (n-l) th low threshold value S ( n-1 ) b- If this is not the case, the electronic control unit returns to the test step 35. If the current I has passed below the test step 35.
  • step 42 the electronic control unit tests whether one is at a higher assistance level than the first. If this is the case, the electronic control unit decrements the state indicator n by one unit in step 43, and reduces the rotation speed of the engine of the GEP to change to the rotation speed r n _i corresponding to the lower level of assistance.
  • the electronic control unit then returns to the test step 35. If in the test step 42, the electronic control unit finds that it is at the first level of assistance, then the electronic control returns to the "sleep" configuration corresponding to step 31. It then resets the status indicator to the value 1 and imposes the rotation speed ri corresponding to the engine standby mode of the GEP. It then continues the previous test steps from test 32.
  • the electronic control unit shuts down the engine of the GEP when, after going into "sleep" mode in step 31, it finds by performing the test 33 that the vehicle was deliberately stopped by cutting the contact of the dashboard.
  • FIG. 4 illustrates another algorithm 30a for controlling a GEP motor as a function of the current consumed.
  • the engine of the GEP only runs in idle mode ri during the time interval separating the starting of the vehicle and the first time when the current consumed by the engine of the GEP crosses a first high value of threshold Sn 1 .
  • the GEP first goes through the idle mode in step 31, after the start of the engine of the vehicle, then, successively, when the current I consumed by the GEP engine passes a first high threshold value Sn 1 , the GEP goes to step 34 in "first level of assistance" mode with a pump speed equal to r 2 , then, when the current I becomes greater than a second high threshold value S 2 h, the GEP goes to step 34a to a second level of assistance where the pump motor is brought to a set speed r ⁇ .
  • the variation of current consumed or the derivatives of the consumed current can be used instead of the value of current consumed by the assistance engine.
  • the value of the vehicle speed which does not give rise to an additional sensor but requires a specific connection with the EPU of the EPG, can be used to more precisely determine the rotation speed of the assistance engine in the frame. each level of assistance.
  • the embodiment of the invention in the form of logic blocks or in the form of calculation blocks can be made from electronic components or physically independent calculators, or by programming all the logic blocks and the calculation blocks described in the form. software.
  • the corresponding program, as well as its sub programs, can be implemented in one or more computers, integrated or not to a central electronic control unit.
  • the control device makes it possible to limit the electrical consumption of the group GEP, thus the ecological footprint of the vehicle, and makes it possible to reduce the level of noise in the passenger compartment, which improves the comfort of the occupants of the vehicle.
  • This control system requires only local information: the value of the motor current. This eliminates the causes of failures such as deterioration of connection lines (connections to data sources - steering wheel, speed of the vehicle - remote GEP), or accidental disconnection, including vibration, these connection lines.
  • a judicious choice of the high and low threshold values of each level makes it possible to keep a sufficient availability of the assistance hydraulic power, and to avoid untimely passages from one level of assistance to another.
  • the calculation of the engine speed is particularly simple, which also contributes to the robustness of the system, and therefore to the safety of the occupants.

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Abstract

Un système d'assistance électro-hydraulique de direction pour véhicule automobile comprend une pompe hydraulique (14) entraînée en rotation par un moteur électrique ( 16) et alimentant au moins un vérin (9). La vitesse de rotation du moteur est régulée par une unité de commande électronique ( 18) en fonction du courant consommé par le moteur. L'unité de commande électronique est configurée pour effectuer les actions suivantes: le véhicule étant à l'arrêt, elle met en route le moteur électrique ( 16) du groupe électropompe et elle l'asservit à une première vitesse de rotation de ralenti, le véhicule étant à l'arrêt ou ne l'étant plus, elle compare ensuite le courant consommé par le moteur ( 16) à une première valeur haute de seuil, si le courant consommé par le moteur devient supérieur à la première valeur haute de seuil, elle augmente le régime de consigne de rotation du moteur électrique ( 16) à une deuxième vitesse de rotation d'assistance.

Description

SYSTEME ELECTRO-HYDRAULIQUE D'ASSISTANCE DE DIRECTION POUR VEHICULE AUTOMOBILE, ET PROCEDE
DE COMMANDE ASSOCIE
L 'invention concerne un procédé de pilotage d'un groupe électropompe de direction assistée hydraulique pour véhicule automobile.
De plus en plus de véhicules automobiles sont équipés de systèmes d' assistance hydraulique à la direction, comportant un vérin hydraulique apte à déplacer une crémaillère de direction, en fonction d'une rotation souhaitée des roues, détectée au niveau du volant de la colonne de direction.
Le vérin hydraulique est actionné par un groupe électropompe ou GEP comprenant un moteur électrique, une pompe, un réservoir de fluide hydraulique ou d'huile, et une unité de contrôle électronique ou
UCE.
L 'unité de contrôle électronique commande le moteur électrique qui entraîne en rotation la pompe d' assistance. La pompe d' assistance amène du fluide sous pression au vérin au travers d'une servovalve qui dirige l'huile vers l'une ou l ' autre des chambres du vérin en fonction de la direction de rotation souhaitée pour les roues du véhicule.
La vitesse de rotation du moteur électrique d' assistance détermine la pression disponible au niveau du vérin, donc la puissance mécanique d' assistance à la direction que le conducteur du véhicule peut attendre du système.
La puissance d' assistance nécessaire est surtout importante pour les manœuvres à l' arrêt ou quand le véhicule roule à faible vitesse, ou pour quelques manœuvres quand le véhicule roule à vitesse plus élevées et que le conducteur imprime une forte vitesse angulaire au volant. Afin de limiter la consommation électrique du moteur d' assistance, ainsi que le bruit généré dans l'habitacle, il est souhaitable de réduire le régime du moteur d' assistance quand le véhicule roule à sa vitesse de croisière sur autoroute, ou quand le moteur thermique du véhicule a été démarré, mais qu' aucune manœuvre du volant n' a encore été ébauchée. De manière classique, l 'unité de commande électronique adapte le régime du moteur d' assistance en fonction de la vitesse du véhicule et de la vitesse de variation de l' angle du volant de direction. Cependant, cette méthode suppose que l'unité de commande électronique soit reliée au compte-tours ou à un bus central de données pour recueillir la vitesse du véhicule, et qu' elle soit également reliée à un capteur d' angle du volant de direction.
Un tel capteur d'angle du volant représente souvent un investissement spécifique pour le pilotage du moteur d' assistance, car la servovalve s'adapte aux variations d' angles de la colonne de direction, mais ne fournit pas de signal exploitable par d' autres systèmes.
Pour s ' affranchir de la nécessité d'utiliser un capteur d' angle du volant, la demande de brevet FR 2 864 000 propose de recalculer les variations d'angle du volant en fonction des variations du courant consommé par le moteur d' assistance. Ce procédé ne donne pas pleinement satisfaction car le système reste tributaire de la vitesse d' avancement du véhicule, et la méthode proposée de calcul de l' angle du volant est très approximative. L 'invention a pour but de limiter mieux à propos la consommation et le bruit du moteur d' assistance, tout en garantissant un niveau satisfaisant de confort et de sécurité du dispositif d' assistance, grâce à un dispositif simple, fiable, et de coût de revient modique. L'invention a pour objet un système d'assistance électrohydraulique de direction pour véhicule automobile comprenant une pompe hydraulique entraînée en rotation par un moteur électrique et alimentant au moins un vérin relié à une colonne de direction. La vitesse de rotation du moteur est régulée par une unité de commande électronique en fonction du courant consommé par le moteur. L'unité de commande électronique est configurée pour effectuer les actions suivantes :
-le véhicule étant à l'arrêt, elle met en route le moteur électrique du groupe électropompe et elle l'asservit à une première vitesse de rotation de ralenti, -le véhicule étant à l'arrêt ou ne l'étant plus, elle compare ensuite le courant consommé par le moteur à une première valeur haute de seuil,
-si le courant consommé par le moteur devient supérieur à la première valeur haute de seuil, elle augmente le régime de consigne de rotation du moteur électrique à une deuxième vitesse de rotation d'assistance.
Selon une variante de réalisation, une fois que le régime de consigne de rotation du moteur électrique est asservi à la deuxième vitesse de rotation d'assistance, l'unité de contrôle électronique est configurée pour effectuer les actions suivantes :
-elle compare le courant consommé par le moteur, à une première valeur basse de seuil,
-si le courant consommé par le moteur est inférieur à la première valeur basse de seuil, elle réduit le régime de consigne de rotation du moteur électrique à la première vitesse de rotation de ralenti.
Selon une autre variante de réalisation, une fois que le régime de consigne de rotation du moteur électrique est asservi à la deuxième vitesse de rotation d'assistance, l'unité de contrôle électronique est configurée pour maintenir ce régime du moteur à une vitesse de consigne constante égale à cette deuxième vitesse de rotation d'assistance, ou à des vitesses de consigne au moins égales à la deuxième vitesse de rotation d'assistance, tant que le conducteur du véhicule ne décide pas l'arrêt total du véhicule.
Avantageusement, la première valeur haute de seuil est comprise entre 5 A et 2OA, de préférence entre 1 OA et 15 A, et la première valeur basse de seuil est comprise entre 2A et 15 A, de préférence entre 5 A et 10A, la première valeur haute de seuil étant supérieure à la première valeur basse de seuil.
Certaines variantes de réalisations peuvent prévoir plus d'une vitesse de rotation d'assistance, donc plus de deux vitesses de consigne. Dans ce cas, quand le régime de rotation du moteur électrique est asservi à la deuxième vitesse de rotation d'assistance, ou, respectivement, à une énième vitesse de rotation d'assistance supérieure à la deuxième, l'unité de contrôle électronique est configurée pour effectuer les actions suivantes : -elle compare le courant consommé par le moteur, à une deuxième, ou respectivement, à une énième valeur haute de seuil,
-si le courant consommé par le moteur est supérieur à la deuxième ou, respectivement, à la énième valeur haute de seuil, elle augmente le régime de consigne de rotation du moteur électrique à une troisième, ou respectivement, à une (n+ l )ème vitesse de rotation d'assistance.
Ces variantes de réalisation prévoient alors également une possibilité de retour progressif à la deuxième vitesse de rotation d'assistance, voire à la première vitesse de rotation de ralenti. En pratique, quand le régime de rotation du moteur électrique est asservi à une (n+ l )ème vitesse de rotation d'assistance supérieure à la deuxième vitesse de rotation d'assistance, l'unité de contrôle électronique est configurée pour effectuer les actions suivantes : -elle compare le courant consommé par le moteur, à une énième valeur basse de seuil qui est inférieure à la énième valeur haute de seuil,
-si le courant consommé par le moteur est inférieur à la énième valeur basse de seuil, elle réduit le régime de consigne de rotation du moteur électrique à une énième vitesse de rotation d'assistance.
De manière préférentielle, l'unité de contrôle électronique est configurée pour maintenir constant le régime de consigne de rotation du moteur tant qu'elle ne détecte pas une valeur haute de seuil ou une valeur basse de seuil. Le nombre de valeurs hautes de seuil programmées dans l'unité de contrôle électronique peut être compris entre 1 et 4, de préférence entre 1 et 2.
Avantageusement, la première vitesse de rotation de ralenti est comprise entre 800tours/min et 2000tours/min, et la deuxième vitesse de rotation d'assistance est comprise entre 2000tr/min et 6000tr/min. Une troisième vitesse de rotation d'assistance du moteur peut être prévue, comprise par exemple entre 3000tr/min et 6000tr/min.
Selon un mode de réalisation préféré, l'unité de contrôle électronique est configurée pour, après avoir détecté une valeur haute de seuil de courant, effectuer progressivement le changement de régime du moteur électrique à la hausse en un intervalle de temps compris entre 0.05s et I s, et, si elle détecte une valeur basse de seuil de courant, pour effectuer progressivement le changement de régime du moteur électrique à la baisse en un intervalle de temps compris entre 0.5s et 5s.
Selon un autre aspect, l'invention a pour objet un procédé de pilotage d'un groupe électropompe destiné à alimenter un système d'assistance à la direction d'un véhicule automobile. Le groupe électropompe comprend un moteur électrique entraînant une pompe hydraulique, alimentant au moins un vérin, le procédé comprend les étapes suivantes :
-le véhicule étant à l'arrêt, on met en route le moteur électrique et on l'asservit à une première vitesse de rotation de ralenti,
- on compare ensuite le courant consommé par le moteur à une première valeur haute de seuil,
-si le courant consommé par le moteur devient supérieur à la première valeur haute de seuil, on augmente le régime de consigne de rotation du moteur électrique à une deuxième vitesse de rotation d'assistance.
D ' autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d' exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : la figure 1 est une représentation schématique d'un système d' assistance de direction électro-hydraulique d'un véhicule automobile ; les figures 2a et 2b sont des exemples de courbes de courant et de régime d'un moteur de GEP piloté selon l'invention ; la figure 3 est un exemple d' algorithme de commande d'un moteur de GEP selon l'invention ; et la figure 4 est un autre exemple d' algorithme de commande d'un moteur de GEP selon l'invention.
Comme l'illustre la Figure 1 , un système électro-hydraulique 1 de direction assistée comprend un volant de direction 2 et un arbre de commande de direction 3 (schématisé par son axe longitudinal), permettant à l'utilisateur de déterminer l'orientation des roues directrices de son véhicule. L'arbre de direction 3 est en prise avec une crémaillère 7 par l'intermédiaire d'un pignon rotatif 4. La crémaillère 7 est montée coulissante dans un carter tubulaire 8 , et est solidaire d'un piston 15 qui sépare deux chambres étanches du carter tubulaire 8. L'espace comprenant les deux chambres et le piston constitue un vérin hydraulique 9. Les extrémités gauche et droite de la crémaillère 7, recouvertes et protégées par des soufflets 22, sont reliées par des articulations 1 1 à des biellettes 12 qui modifient l'orientation des roues directrices gauche et droite du véhicule quand la crémaillère 7 se déplace par rapport au carter 8. Le déplacement de la crémaillère 7 peut être obtenu soit directement par la chaîne cinématique reliant le volant à la crémaillère par l'intermédiaire du pignon rotatif 4, soit par l'action conjointe du vérin 9. Le vérin 9 peut recevoir du fluide sous pression dans une première chambre par une canalisation 20a, ou dans une seconde chambre par une canalisation 20b. Une valve d'assistance 6 permet de détecter l'orientation de l'arbre de commande de direction 3 et d'envoyer du fluide sous pression dans la canalisation 20a ou dans la canalisation 20b en fonction de l'orientation de l'arbre de commande de direction 3 , pour que l'effort du vérin vienne s'ajouter à l'effort exercé au travers du pignon rotatif. La prise en compte, par la valve, de l'orientation de l'arbre de commande, peut être hydraulique (par mise en communication progressive de certains canaux du circuit hydraulique) ou électronique (par un capteur d'angle). La valve d'assistance 6 reçoit du fluide à pression élevée par une canalisation d'alimentation 25 la reliant à une pompe 14, et renvoie du fluide à pression réduite par une canalisation de retour 26 vers un réservoir de fluide hydraulique 17. Un groupe électro-propulseur (GEP) 13 comprend la pompe hydraulique 14, entraînée en rotation par un moteur électrique d'assistance 16, le réservoir de fluide hydraulique 17, et une unité de commande électronique (UCE) 18 qui pilote le moteur 16 par une connexion 23. l'UCE 18 comprend, de façon classique, un microprocesseur ou unité centrale, des mémoires vives, des mémoires mortes, des convertisseurs analogiques/numériques et différentes interfaces d'entrée et de sortie. En fonction des signaux de commande reçus de l'UCE 18, la pompe 14 amène à une pression hydraulique appropriée, du fluide qu'elle prélève dans le réservoir 17 et qu'elle envoie dans la canalisation d'alimentation 25. L'UCE 18 reçoit par une connexion 24 un signal lui indiquant le courant consommé par le moteur 16. L'UCE 18 est reliée à une table de valeurs 27. La table de valeurs 27 peut aussi être directement mémorisée dans une mémoire interne de l'UCE.
Dans les dispositifs de pilotage usuels, l'UCE 18 reçoit un signal électrique lié au paramètre d'information vitesse véhicule par un capteur de vitesse (non représenté) prévu sur le véhicule. En outre, un capteur d'angle 19, monté au niveau de la valve d'assistance 6, ramène vers l'UCE 18 , grâce à une ligne 21 , les informations liées au volant 2, c'est-à-dire un signal électrique lié aux paramètres de vitesse du volant et angle du volant. Dans ces dispositifs de pilotage usuels, l'UCE 18 calcule une valeur cible de la vitesse de rotation du moteur 16 sur la base du signal de vitesse véhicule, de vitesse du volant, et de l'angle du volant.
Dans le dispositif de pilotage suivant l'invention, l'UCE 18 ne reçoit pas de signal provenant d'un capteur d'angle du volant. On s'affranchit donc de la présence d'un capteur d'angle spécifique et de la connexion 21. (Par capteur d'angle spécifique, on entend un capteur apte à transmettre un signal exploitable par l'UCE, représentatif de la position angulaire de l'arbre de commande de direction 3). Dans le dispositif de pilotage suivant l'invention, l'UCE 18 peut disposer, ou ne pas disposer, d'un signal de vitesse du véhicule. Dans les modes de réalisation où la vitesse du véhicule n'est pas renvoyée à l'UCE 18, on économise un passage de fils de connexion, ainsi qu'un étage de réamplification du signal de vitesse ainsi distribué.
Quand l'assistance à la direction est active, l'UCE 18 impose au moteur 16 un régime de rotation donné. Une action sur le volant provoque une augmentation de la pression dans le circuit hydraulique, notamment la canalisation d'alimentation 25. Cette pression engendre une augmentation du couple résistif de la pompe 14 associée au moteur électrique 16 du GEP. Cette augmentation de couple se traduit par une augmentation de la puissance électrique et du courant I consommés par le GEP. C'est ce courant I qui est utilisé dans la présente invention pour définir le régime cible de rotation que l'UCE 18 impose au moteur 16. Les figures 2a et 2b représentent deux courbes caractéristiques du fonctionnement d'un GEP inclus dans un dispositif d'assistance suivant l'invention, par exemple un GEP 13 correspondant à la configuration de la figure 1 , sans capteur d'angle volant 19 ni connexion 21. La courbe 30 de la figure 2a représente le courant I consommé par le moteur d'assistance 16 au cours du temps. La courbe 31 de la figure 2b représente la consigne de régime de rotation NGEP imposée au moteur d'assistance 16 par l'UCE 18 sur le même intervalle de temps. A un instant t0, qui peut correspondre par exemple au démarrage du moteur thermique du véhicule, le régime NGEP du moteur du GEP est asservi à une valeur rn qui peut être par exemple un régime de ralenti compris entre 800 tours/minute et 1500 tours /minute.
En l' absence de sollicitation du volant du véhicule sur un intervalle de temps [t0 ti], le courant I consommé par le moteur du
GEP reste constant et égal à une première valeur I1. A un instant tl s le conducteur du véhicule commence à manœuvrer le volant, ce qui a pour conséquence d' augmenter la pression dans le circuit hydraulique d' assistance du véhicule, entraînant une augmentation du courant I consommé par le moteur du GEP. A un instant tm postérieur à tl s correspondant au point 32 de la courbe 30, la valeur I du courant consommé par le moteur du GEP passe au dessus d'une valeur haute de seuil Sh.
L'UCE 18 de la figure 1 détecte ce franchissement du seuil Sh, et fait varier la consigne de régime de rotation du moteur du GEP pour l' amener en un temps δm de sa valeur initiale rn à une nouvelle valeur rn+i supérieure à la précédente.
La valeur rn+i peut être par exemple une vitesse de rotation aux alentours de 2500 tours/minute, ce qui permet à la pompe 14 de délivrer une pression hydraulique d'assistance suffisante pour des manœuvres d' amplitude réduite. Sous l 'effet conjoint de l' action sur le volant et de l' augmentation de régime moteur du GEP, le courant I consommé par le moteur du GEP se stabilise ensuite aux alentours d'une valeur I2 supérieure à la valeur haute de seuil Sh. A un instant t2 postérieur à tm, le courant I se met à décroître sensiblement du fait d'une diminution de la réaction des roues sur l' arbre de direction. Ce moindre effort d'interaction entre les roues et l' arbre de direction peut être dû, soit au fait que le conducteur réduit ou cesse son action sur le volant, soit au fait que la vitesse du véhicule a augmentée, si bien que l' effort nécessaire pour faire tourner les roues diminue.
A un instant ta postérieur à t2, la courbe 30 passe au niveau du point 33 en dessous d'une valeur basse de seuil Sb inférieure à la valeur haute de seuil Sh. L 'UCE 18 détecte ce franchissement de seuil et, sur un intervalle de temps δd, réduit la consigne de vitesse de rotation du moteur du GEP pour l' amener progressivement de la valeur rn+i à la valeur rn. Le moteur du GEP se retrouve alors à nouveau en mode « veille » avec une consommation de courant réduite, proche du courant initial de veille I1 , voire égale à ce courant I1.
La succession d' événements précédents est une illustration de la manière dont le moteur du GEP peut être piloté pour passer d'un mode « veille » à un mode actif, puis retourner à un mode « veille ». Le même principe peut être appliqué en changeant les valeurs des régimes rn, rn+ 1 , et les valeurs hautes et basses de seuils de courant Sh et Sb, pour piloter le passage du GEP d'un mode d' assistance caractérisé par le régime de rotation rn à un mode d' assistance de niveau plus élevé correspondant à un régime de rotation du moteur rn+i supérieur à rn.
L'unité de contrôle électronique peut ainsi imposer successivement au moteur du GEP un régime de veille, puis un ou plusieurs régimes d' assistance, le passage au régime supérieur étant à chaque fois conditionné par le franchissement d'une valeur haute de seuil de courant Sh, et le retour éventuel au régime inférieur étant conditionné par le franchissement d'une valeur basse de seuil de courant Sb inférieure à Sh. La différence de niveau entre le seuil Sb et le seuil Sh, qui peut être avantageusement de l'ordre de cinq ampères, permet de ne pas réduire trop rapidement le dernier niveau d' assistance sélectionné, au cas où le conducteur effectuerait une nouvelle manœuvre requérant une puissance d'assistance similaire.
Afin d' éviter des changements intempestifs du régime de consigne NGEP de rotation du moteur 16, on utilise de préférence une courbe 30 de courant I qui est une courbe filtrée du courant effectivement consommé par le moteur du GEP. Le filtre utilisé pour le courant I peut être choisi de manière à réduire l' amplitude des pics de courant accidentels. Le filtre peut également être choisi de manière à introduire un retard temporel du courant consommé. On établit ainsi une fenêtre d'observation pendant laquelle la tendance à la hausse, ou surtout à la baisse, de la variation du courant I consommé peut se confirmer ou ne pas se confirmer. Lorsque le GEP quitte le mode « veille » ou lorsqu'il passe à un mode d' assistance supérieur, l'unité de contrôle électronique impose le passage du régime précédent rn au régime supérieur rn+i dans un intervalle de temps δm assez court, typiquement de l'ordre du dixième de seconde. En revanche, lorsque le GEP quitte le mode d' assistance pour passer en mode « veille », ou lorsqu'il passe d'un mode d' assistance au niveau d' assistance inférieur, l'unité de contrôle électronique effectue la transition du régime supérieur au régime inférieur de manière plus progressive, par exemple en un temps δd compris entre 1 et 5 secondes.
On peut imaginer différentes stratégies d'utilisation du mode « veille ». Par exemple, celui-ci peut n' être activé qu' au démarrage du véhicule, et le GEP reste alors soit toujours au même régime d' assistance, ou reste au moins à un régime d' assistance minimale supérieur au régime de veille, jusqu' à ce que le conducteur arrête le véhicule de manière prolongée, par exemple en fin de trajet, en coupant le contact au niveau du tableau de bord. Dans le cas où le véhicule s'arrête plusieurs minutes à un feu rouge ou dans un embouteillage, sans que le conducteur coupe le contact au niveau du tableau de bord, certaines variantes de cette stratégie de pilotage peuvent imposer de maintenir le régime d'assistance minimale; d'autres variantes peuvent opter pour une extinction du moteur du GEP puis un nouveau passage par le régime de ralenti comme au démarrage initial du véhicule. Selon une autre stratégie de pilotage suivant l'invention, le
GEP peut repasser en mode « veille » dès que le courant I consommé par le moteur 16 repasse en dessous d'une première valeur basse de seuil Sb. En fin de trajet, le moteur du GEP revient donc à son régime ralenti de veille, avant de s'arrêter quand le conducteur coupe le contact au tableau de bord du véhicule. Lors d'un arrêt prolongé à un feu rouge, si le conducteur ne coupe pas le contact au tableau de bord, le moteur du GEP descend au niveau du régime de veille. Suivant les variantes de stratégies de pilotage, il peut alors s ' éteindre en même temps que le moteur thermique, ou rester en mode veille. On peut envisager des variantes de stratégies de pilotage où l'unité de contrôle électronique impose un, impose deux, ou impose trois régimes d' assistance différents pour le régime de rotation du moteur 16 du GEP, par exemple un premier niveau d' assistance entre 2000 tours/minute et 3000 tours/minute, par exemple 2500 tours/minute, un second niveau d' assistance entre 3000 tours/minute et 4000 tours/minute, par exemple de 3800 tours/minute, et éventuellement un troisième niveau d' assistance supérieur à
4000 tours/minute, par exemple 4500 tours/minute.
La figure 3 représente un exemple d' algorithme 30 selon lequel l'unité de contrôle électronique 18 de la figure 1 peut piloter un moteur 16 de GEP. L 'unité de contrôle électronique dispose d'une série de valeurs mémorisées dans une table 27 représentée sur la gauche de la figure 3. Cette table contient une première valeur ri correspondant à un régime de rotation de veille de moteur du GEP. Elle contient également une valeur r2 correspondant à un régime de rotation de premier niveau d'assistance du moteur du GEP. Elle peut également contenir une valeur r3 correspondant à un régime de second niveau d' assistance du moteur du GEP, et éventuellement, une ou plusieurs autres valeurs rn+i correspondant à des régimes de énième niveau d' assistance du GEP.
Le régime d' assistance le plus élevé est repéré par la lettre rm et correspond à un (m- l )ième niveau d'assistance. La table 27 contient également des valeurs de seuil de courant, notamment une première valeur haute de seuil Sn1 correspondant à la valeur du courant I consommé par le moteur 16 du GEP, au dessus de laquelle l'unité de contrôle électronique 18 impose au moteur 16 du GEP de quitter le mode « veille », et une première valeur basse de seuil S ib correspondant au seuil de courant en dessous duquel l'unité de contrôle électronique refait basculer le moteur du GEP en mode « veille », c' est-à-dire au régime de rotation ri .
La table 27 peut également contenir une énième valeur haute de seuil Snh au dessus de laquelle l'unité de contrôle électronique fait passer le régime du moteur du régime rn au régime rn+i correspondant au énième mode d'assistance. Elle contient alors également une énième valeur basse de seuil Snb en dessous de laquelle l'unité de contrôle électronique refait basculer le GEP du énième mode d'assistance à un (n- l )ième mode d' assistance, c'est-à-dire à un régime moteur du GEP égal à rn. Les valeurs de la table 27 sont les mêmes que celles qui sont utilisées dans l'algorithme 30 représenté sur la droite de la figure 3. A l' étape initiale 31 , suite à une commande de mise en route du moteur thermique du véhicule, correspondant à une mise sous tension au niveau du tableau de bord d'un groupe d'organes du véhicule, dont le
GEP, l'unité de contrôle électronique 18 initialise un indicateur d' état n à la valeur 1 , et impose un premier régime de rotation ri au moteur du GEP. L 'unité de contrôle électronique effectue ensuite un test 32, pour vérifier si le courant I consommé par le moteur du GEP est devenu supérieur à une première valeur haute de seuil S n1. Si le courant I n' a pas encore franchi ce seuil, l'unité de contrôle électronique effectue un test 33 pour vérifier si le contact du tableau de bord a été coupé. Dans la négative, l'unité de contrôle électronique teste à nouveau si le courant I est devenu supérieur au seuil Sn1 en retournant à l' étape de test 32.
Si, à l' étape de test 32, l'unité de contrôle électronique détecte que le courant I est devenu supérieur au seuil S n1, elle incrémente à l' étape 34 l 'indicateur d' état n à la valeur 2 et impose le régime de rotation r2 qui est le régime de premier niveau d' assistance au moteur du GEP.
Dans le cas où l'unité de contrôle électronique est configurée pour faire varier le régime du GEP entre plusieurs niveaux d' assistance, l'unité de contrôle électronique teste alors à l' étape 35 si le courant I consommé par le moteur du GEP a franchi une énième valeur haute de deuil Snh, c'est-à-dire, à cette étape, une seconde valeur haute de seuil, puisque n a couramment la valeur 2. Si le courant I a franchi ce seuil Snh, l 'unité de contrôle électronique teste à l' étape 36 si l 'indicateur d' étape n est encore strictement inférieur à la valeur m- 1 correspondant à l'indicateur d' étape de l' avant-dernier niveau d' assistance. Dans la négative, c' est-à-dire si l'on se trouve déj à à l' avant-dernier niveau d' assistance le plus élevé du GEP, l'unité de contrôle électronique incrémente à l' étape 37 l'indicateur d' étape n à sa valeur maximale m, et impose le régime de rotation d' assistance le plus élevé rm au moteur du GEP. L'unité de contrôle électronique teste alors à l' étape 38 si le courant I consommé par le moteur du GEP est redevenu inférieur au seuil S(m_i)b. Si la réponse est négative, l'unité de contrôle électronique réeffectue le test 38. Si la réponse est positive, l 'unité de contrôle électronique décrémente à l'étape 39 l'indicateur d' étape n pour l' amener à la valeur m- 1 , et impose le régime de rotation rm_i au moteur du GEP correspondant à l' avant-dernier régime d' assistance le plus élevé.
Après avoir effectué la redescente en régime du moteur de l' étape 39, l'unité de contrôle électronique revient à l' étape de test 35. Dans le cas où, à l' étape 36, l'unité de contrôle électronique constate que l'indicateur d' état n est effectivement strictement inférieur à la valeur m- 1 , elle incrémente à l' étape 40, l'indicateur d' état d'une unité et augmente le régime de consigne de rotation du moteur de GEP pour l' amener de la valeur rn à la valeur rn+ 1.
L'unité de contrôle électronique revient alors à l' étape de test 35. Dans le cas où, à l 'étape de test 35 , l'unité de contrôle électronique constate que le courant I consommé par le moteur du GEP n' est pas passé au-dessus de la énième valeur haute de seuil Snh, alors l'unité de contrôle électronique teste à l' étape 41 si le courant I est passé en dessous d'une (n- l )ième valeur basse de seuil S(n- 1)b- Si ce n' est pas le cas, l'unité de contrôle électronique retourne à l' étape de test 35. Si le courant I est passé en dessous de la
(n- l )ième valeur basse de seuil, alors, à l' étape 42, l'unité de contrôle électronique teste si l'on se trouve à un niveau d' assistance supérieur au premier. Si c' est le cas, l'unité de contrôle électronique décrémente à l' étape 43 l'indicateur d' état n d'une unité, et réduit le régime de rotation du moteur du GEP pour passer au régime de rotation rn_i correspondant au niveau d' assistance inférieur.
L'unité de contrôle électronique retourne alors à l' étape de test 35. Si à l' étape de test 42, l'unité de contrôle électronique constate que l'on se trouve au premier niveau d' assistance, alors l'unité de contrôle électronique retourne à la configuration « veille » correspondant à l' étape 31. Elle réinitialise alors l'indicateur d' état à la valeur 1 et impose le régime de rotation ri correspondant au régime de veille au moteur du GEP. Elle poursuit alors à nouveau les étapes de test précédentes à partir du test 32.
L'unité de contrôle électronique arrête le moteur du GEP quand, après être passée en mode « veille » à l' étape 31 , elle constate en effectuant le test 33 que le véhicule a été volontairement arrêté en coupant le contact du tableau de bord.
La figure 4 illustre un autre algorithme 30a de pilotage d'un moteur de GEP en fonction du courant consommé. Dans cette variante de réalisation, le moteur du GEP ne tourne en régime de veille ri que durant l'intervalle de temps séparant le démarrage du véhicule et la première fois où le courant consommé par le moteur du GEP franchit une première valeur haute de seuil Sn1.
On retrouve des étapes et des tests communs à la figure 3 , les mêmes éléments étant alors désignés par les mêmes références. On retrouve aussi le tableau de valeurs 27 qui ne contient cette fois pas de première valeur basse de seuil S ib, puisque le moteur du GEP ne repasse pas en mode veille une fois qu'il est en mode d' assistance. Sur l' algorithme 30a, le test 33 pour savoir si le véhicule est encore roulant est donc effectué quand le moteur du GEP se trouve à son régime de premier niveau d' assistance, et non quand il se trouve en mode « veille » comme dans l' exemple de la figure 3.
On suppose, dans le mode de réalisation de la figure 4, qu'il existe au moins trois niveaux d' assistance différents. Comme dans l' algorithme 30 de la figure 3 , dans l' algorithme 30a le GEP passe d' abord par le mode ralenti à l' étape 31 , après le démarrage du moteur thermique du véhicule, puis, successivement, quand le courant I consommé par le moteur du GEP franchit une première valeur haute de seuil Sn1, le GEP passe à l' étape 34 en mode « premier niveau d' assistance » avec un régime de la pompe égal à r2, puis, quand le courant I devient supérieur à une deuxième valeur haute de seuil S2h, le GEP passe à l' étape 34a à un second niveau d' assistance où le moteur de la pompe est amené à un régime de consigne r^ .
L'unité de commande électronique passe alors à l' étape de test 35 identique à celle de l'algorithme 30 de la figure 3 , et pilote les changements de régime du moteur du GEP à la hausse ou à la baisse suivant le même principe que sur l'algorithme 30, à ceci près que le test 42, qui doit décider si le GEP va repasser en mode « veille », est remplacé par un test 42a, qui vérifie si le niveau d' assistance auquel le GEP va être descendu à l' étape 43 ou à l' étape 34 est le niveau d' assistance le plus bas (n=2 à l'étape 42a) ou un niveau supérieur (n>3 à l'étape 42a). De nombreuses variantes peuvent être envisagées, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Par exemple, la variation de courant consommé ou les dérivées du courant consommé peuvent être utilisées, en lieu et place de la valeur de courant consommée par le moteur d'assistance. La valeur de la vitesse du véhicule, qui ne donne pas lieu à un capteur supplémentaire mais nécessite une connexion spécifique avec l'UCE du GEP, peut être utilisée pour déterminer de manière plus précise le régime de rotation du moteur d'assistance dans le cadre de chaque niveau d'assistance. Enfin, la réalisation de l'invention sous forme de blocs logiques ou sous forme de blocs de calculs, peut se faire à partir de composants électroniques ou de calculateurs physiquement indépendants, ou en programmant tous les blocs logiques et les blocs de calculs décrits sous forme logicielle. Le programme correspondant, ainsi que ses sous programmes, peuvent être implantés dans un ou plusieurs calculateurs, intégrés ou non à une unité de commande électronique centrale.
Le dispositif de pilotage suivant l'invention permet de limiter la consommation électrique du groupe GEP, donc l'empreinte écologique du véhicule, et permet de réduire le niveau de bruit dans l'habitacle, ce qui améliore le confort des occupants du véhicule. Ce système de pilotage ne nécessite qu'une information locale : la valeur du courant du moteur. On élimine ainsi les causes de défaillances telles que des détériorations de lignes de connexion (connexions vers des sources de données -angle volant, vitesse du véhicule- éloignées du GEP), ou le débranchement accidentel, notamment par vibrations, de ces lignes de connexion. Un choix judicieux des valeurs hautes et basses de seuil de chaque niveau, permet de garder une disponibilité suffisante de la puissance hydraulique d'assistance, et d'éviter des passages intempestifs d'un niveau d'assistance à un autre. Le calcul du régime de consigne du moteur est particulièrement simple, ce qui contribue aussi à la robustesse du système, et partant, à la sécurité des occupants.

Claims

REVENDICATIONS
1. Système d'assistance électro-hydraulique de direction pour véhicule automobile comprenant une pompe hydraulique (14) entraînée en rotation par un moteur électrique (16) et alimentant au moins un vérin (9) relié à une colonne de direction, la vitesse de rotation du moteur étant régulée par une unité de commande électronique (18) en fonction du courant consommé par le moteur (16), l'unité de commande électronique est configurée pour effectuer les actions suivantes: -le véhicule étant à l'arrêt, elle met en route le moteur électrique (16) du groupe électropompe et elle l'asservit à une première vitesse de rotation de ralenti,
-le véhicule étant à l'arrêt ou ne l'étant plus, elle compare ensuite le courant consommé par le moteur (16) à une première valeur haute de seuil,
- si le courant consommé par le moteur devient supérieur à la première valeur haute de seuil, elle augmente le régime de consigne de rotation du moteur électrique (16) à une deuxième vitesse de rotation d'assistance, - quand le régime de consigne de rotation du moteur électrique
(16) est asservi à la deuxième vitesse de rotation d'assistance, l'unité de contrôle électronique (18) compare le courant consommé par le moteur ( 16) à une première valeur basse de seuil,
- si le courant consommé par le moteur (16) est inférieur à la première valeur basse de seuil, elle réduit le régime de consigne de rotation du moteur électrique (16) à la première vitesse de rotation de ralenti, caractérisé en ce que la première valeur haute de seuil est comprise entre 5 A et 2OA, de préférence entre 10A et 15 A, et la première valeur basse de seuil est comprise entre 2A et 15 A, de préférence entre 5 A et 10A, la première valeur haute de seuil étant supérieure à la première valeur basse de seuil.
2. Système d'assistance suivant la revendication 1 , dans lequel, quand le régime de consigne de rotation du moteur électrique (16) est asservi à la deuxième vitesse de rotation d'assistance, l'unité de contrôle électronique (18) est configurée pour maintenir ce régime du moteur (16) à une vitesse de consigne constante égale à cette deuxième vitesse de rotation d'assistance, ou à des vitesses de consigne au moins égales à la deuxième vitesse de rotation d'assistance, tant que le conducteur du véhicule ne décide pas l'arrêt total du véhicule.
3. Système d'assistance suivant l'une des revendications précédentes, dans lequel, quand le régime de rotation du moteur électrique (16) est asservi à la deuxième vitesse de rotation d'assistance, ou, respectivement, à une énième vitesse de rotation d'assistance supérieure à la deuxième, l'unité de contrôle électronique ( 18) est configurée pour effectuer les actions suivantes :
-elle compare le courant consommé par le moteur (16), à une deuxième, ou respectivement, à une énième valeur haute de seuil,
-si le courant consommé par le moteur (16) est supérieur à la deuxième ou, respectivement, à la énième valeur haute de seuil, elle augmente le régime de consigne de rotation du moteur électrique (16) à une troisième, ou respectivement, à une (n+l )ème vitesse de rotation d'assistance.
4. Système d'assistance suivant la revendication précédente, dans lequel, quand le régime de rotation du moteur électrique (16) est asservi à une (n+l )ème vitesse de rotation d'assistance supérieure à la deuxième vitesse de rotation d'assistance, l'unité de contrôle électronique (18) est configurée pour effectuer les actions suivantes:
-elle compare le courant consommé par le moteur (16), à une énième valeur basse de seuil qui est inférieure .à la énième valeur haute de seuil,
-si le courant consommé par le moteur (16) est inférieur à la énième valeur basse de seuil, elle réduit le régime de consigne de rotation du moteur électrique à une énième vitesse de rotation d'assistance.
5. Système d'assistance suivant l'une des revendications précédentes, dans lequel l'unité de contrôle électronique (18) est configurée pour maintenir constant le régime de consigne de rotation du moteur (16) tant qu'elle ne détecte pas une valeur haute de seuil ou une valeur basse de seuil, et dans lequel le nombre de valeurs hautes de seuil programmées dans l'unité de contrôle électronique est compris entre 1 et 4, de préférence entre 1 et 2.
6. Système d'assistance suivant l'une des revendications précédentes, dans lequel la première vitesse de rotation de ralenti est comprise entre 800tours/min et 2000tours/min, et la deuxième vitesse de rotation d'assistance est comprise entre 2000tr/min et 6000tr/min
7. Système d'assistance suivant l'une des revendications précédentes, dans lequel l'unité de contrôle électronique (18) est configurée pour, après avoir détecté une valeur haute de seuil de courant, effectuer progressivement le changement de régime du moteur électrique (16) à la hausse en un intervalle de temps compris entre 0.05s et I s, et dans lequel l'unité de contrôle électronique est configurée pour, si elle détecte une valeur basse de seuil de courant, effectuer progressivement le changement de régime du moteur électrique à la baisse en un intervalle de temps compris entre 0.5s et 5s.
8. Procédé de pilotage d'un groupe électropompe (13) destiné à alimenter un système d'assistance à la direction d'un véhicule automobile, le groupe électropompe comprenant un moteur électrique
(16) entraînant une pompe hydraulique (14), alimentant au moins un vérin (9), le procédé comprenant les étapes suivantes :
-le véhicule étant à l'arrêt, on met en route le moteur électrique et on l'asservit à une première vitesse de rotation de ralenti, - on compare ensuite le courant consommé par le moteur (16) à une première valeur haute de seuil,
- si le courant consommé par le moteur devient supérieur à la première valeur 'haute de seuil, on augmente le régime de consigne de rotation du moteur électrique (16) à une deuxième vitesse de rotation d'assistance,
- quand le régime de consigne de rotation du moteur électrique
(16) est asservi à la deuxième vitesse de rotation d'assistance, on t compare le courant consommé par le moteur (16) à une première valeur basse de seuil, - si le courant consommé par le moteur (16) est inférieur à la première valeur basse de seuil, on réduit le régime de consigne de rotation du moteur électrique (16) à la première vitesse de rotation de ralenti, caractérisé en ce qu'on configure la première valeur haute de seuil entre 5 A et 2OA, de préférence entre 10A et 15 A, et la première valeur basse de seuil entre 2A et 15 A, de préférence entre 5 A et 10A, la première valeur haute de seuil étant supérieure à la première valeur basse de seuil.
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