WO2020012106A1 - Détection progressive de l'apparition d'un phénomène de couple de tirage - Google Patents

Détection progressive de l'apparition d'un phénomène de couple de tirage Download PDF

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WO2020012106A1
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vehicle
wheels
torque
steering wheel
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PCT/FR2019/051698
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Luc LEYDIER
André MICHELIS
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Jtekt Europe
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    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/002—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits computing target steering angles for front or rear wheels
    • B62D6/003—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits computing target steering angles for front or rear wheels in order to control vehicle yaw movement, i.e. around a vertical axis
    • 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
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
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    • B62D5/046—Controlling the motor
    • B62D5/0472—Controlling the motor for damping vibrations
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    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0421—Electric motor acting on or near steering gear

Definitions

  • the invention relates to the field of power steering and more particularly to a method for progressive activation and deactivation of a direction recall function in a vehicle.
  • a motor vehicle generally comprises a steering system allowing a driver to modify a trajectory followed by the vehicle. For this the driver modifies an angle of a steering wheel.
  • the steering wheel is connected to a steering column, itself linked to a rack transforming the angle of the steering wheel into a translational movement making it possible to modify the orientation of the steering wheels of the vehicle, and thus to make a turn to right or a left turn.
  • the angle of the steering wheel is substantially equal to zero, the steered wheels are substantially aligned with an axis of elongation of the vehicle and the vehicle follows a straight path.
  • the steered wheels typically comprising a left wheel and a right wheel respectively positioned to the left and to the right of the vehicle in the direction of travel, can also be drive wheels, that is to say arranged to transmit to a traffic surface all or part of a drive torque delivered by a vehicle engine in order to propel said vehicle.
  • wheel designates a steering and driving wheel.
  • Each wheel is subjected, on the one hand to part of the drive torque and, on the other hand to frictional forces related to the trajectory followed and to the circulation surface.
  • the forces exerted on a wheel can vary from one wheel to another.
  • the limited-slip differential is intended to improve the traction of the vehicle by transferring the drive torque to the wheel with the lowest speed, i.e. the wheel positioned inside a turn when the vehicle makes a turn, or to the two wheels if they have an identical speed of rotation or to the wheel positioned outside the turn if the inner wheel slips.
  • the left wheel goes slower than the right wheel, so it is the wheel left which receives the drive torque. If the left wheel slips, its speed increases until it reaches the speed of the right wheel. The drive torque is then transferred to the right wheel causing a phenomenon of pulling torque, that is to say a phenomenon of self-steering to the right.
  • the object of the invention is to remedy all or part of the aforementioned drawbacks by proposing a method for gradually activating and deactivating a direction recall function in a vehicle, said vehicle comprising, at least two wheels, a steering wheel for steering, an assistance motor applying an assistance torque to a rack and a drive motor applying a torque to the wheel on the at least two wheels, said method implementing a step of calculating a gain in application comprising a first phase of determining a first gain dependent on the torque at the wheel of at least one of the two wheels, a step of estimating the assistance torque associated with the recall function, and a step of multiplying the assistance torque associated with the recall and application gain function, characterized in that the method also implements in the step of calculating the application gain, a second phase of determining mination of a second dependent gain, of an angle of the steering wheel
  • the method according to the invention allows a progressive application of the direction recall function on the steering system only when a phenomenon of pulling torque appears.
  • the method performs a continuous transition between a state in which the callback function is completely active and a state in which the callback function is inactive. In this way, a driver does not feel the activation or deactivation of the reminder function.
  • the progressive application is obtained by the calculation of an application gain comprising a first gain and a second gain, each gain being dependent on the parameters of the vehicle.
  • the gain in application varies continuously.
  • the first gain is represented by a two-dimensional graph with the torque on at least one wheel on the abscissa and the first gain on the ordinate.
  • the first gain represents an intensity of the pulling torque phenomenon.
  • the second gain represents a probability of being in a traffic situation which could lead to the appearance of the pulling torque phenomenon.
  • Said gain in application is then multiplied by the assistance torque associated with the recall function so as to determine a weighted recall torque applied to a rack of the vehicle by the assistance motor.
  • the second phase of determination depends on the angle of the steering wheel multiplied by the sign of a difference in the rotational speeds of the at least two wheels. According to a characteristic of the invention, the second phase of determination depends on an absolute value of the difference in the rotational speeds of the at least two wheels.
  • the second gain is represented by a three-dimensional graph.
  • the second gain is between 0 and 1.
  • the first gain is between 0 and 1.
  • the step of calculating the application gain consists in multiplying the first gain and the second gain.
  • the application gain is zero and therefore the weighted recall torque is zero, that is to say that a phenomenon of pulling torque is not detected, and when the first gain and the second gain have a value of 1, the weighted restoring torque is maximum, that is to say that a phenomenon of pulling torque s' applies to the vehicle.
  • the torque at the wheel is determined as a function of the speed of rotation of at least one of the two wheels, of an engine speed and of a drive torque supplied by the engine. training.
  • the number of rotations performed by the drive motor per unit of time is called engine speed.
  • the method comprises a step of evaluating a compensation gain dependent on a lateral acceleration, a longitudinal acceleration of the vehicle, a yaw speed and the angle of the steering wheel of management.
  • the lateral acceleration corresponds to the second derivative with respect to time of the instantaneous position of the vehicle along an axis transverse to the axis of elongation of the vehicle, that is to say the vehicle acceleration when the latter performs a cornering trajectory.
  • the longitudinal acceleration corresponds to the second derivative with respect to time of the instantaneous position of the vehicle along the elongation axis of the vehicle, that is to say the vehicle acceleration when the latter realizes a trajectory in a straight line .
  • the yaw speed corresponds to the speed of a rotational movement of the vehicle around a vertical axis.
  • the compensation gain is a gain between 0 and 1. It is multiplied by the application gain and the assistance torque associated with the recall function in the multiplication step.
  • the compensation gain modulates the application of the reminder function according to a dynamic situation of the vehicle, that is to say a situation of understeer, or oversteer. This makes it possible to take into account the conditions of adhesion of the vehicle to the traffic surface.
  • the wheels strongly grip the traffic surface.
  • the longitudinal acceleration is important. It is likely that the phenomenon of pulling torque appears, so the compensation gain is close to or equal to 1.
  • the step of evaluating the compensation gain comprises a third phase of determining a third gain dependent on the lateral acceleration, a fourth phase of determining a fourth gain dependent on the longitudinal acceleration, and a fifth phase of determining a fifth gain dependent on the absolute value of the yaw speed, or of a theoretical angle calculated from the yaw speed and a vehicle speed, or of a theoretical lateral acceleration calculated from yaw speed and vehicle speed, and steering wheel angle or theoretical yaw speed calculated from steering wheel angle and vehicle speed.
  • the third gain is represented by a two-dimensional graph with the lateral acceleration on the abscissa and the third gain on the ordinate.
  • the fourth gain is represented by a two-dimensional graph with the longitudinal acceleration on the abscissa and the fourth gain on the ordinate.
  • the fifth phase of determination checks for consistency between the angle of the steering wheel and the yaw speed.
  • the fifth gain depends on the angle of the steering wheel multiplied by the sign of the yaw speed, or on a Theoretical yaw rate multiplied by the sign of the yaw rate calculated from the angle of the steering wheel and the vehicle speed.
  • the fifth gain is represented by a three-dimensional graph.
  • the invention also relates to a power-assisted steering device of a vehicle comprising at least two wheels, a steering wheel, an assistance motor applying a assistance torque to a rack, a drive motor applying a torque to the wheel on the at least two wheels and implementing a method of progressive activation and deactivation of a direction recall function in a vehicle according to the invention.
  • FIG. 1 is a schematic representation of the steps of a method according to the invention
  • FIG. 2 is a three-dimensional graph representing a second gain according to the invention as a function of an angle of the steering wheel multiplied by the sign of a difference in the speeds of rotation of two wheels of the vehicle and an absolute value of the difference in rotational speeds of the two wheels.
  • FIG. 3 is a three-dimensional graph representing a fifth gain according to the invention as a function of the steering wheel angle multiplied by the sign of a yaw speed of the vehicle and the absolute value of the yaw speed.
  • a vehicle comprising a steering wheel allowing a driver to modify a trajectory followed by the vehicle as a function of an angle of the steering wheel ⁇ D.
  • the steering wheel is connected to a steering column, itself linked to a rack transforming the angle of the steering wheel ⁇ D into a translational movement making it possible to modify the orientation of two steering and driving wheels of the vehicle, and thus make a right turn or a left turn.
  • the driver is assisted in his intention to modify the angle of the steering wheel ⁇ D by an assistance motor applying an assistance torque to the rack.
  • FIG. 1 illustrates a method, according to the invention, of progressive activation and deactivation of a direction recall function in a vehicle.
  • the recall function makes it possible to apply an assistance torque CR so as to compensate for a deviation of the angle of the steering wheel ⁇ D imposed by a phenomenon of pulling torque which appears in certain situation of circulation of the vehicle.
  • the recall function determines during an estimation step 2 of the assistance torque associated with the recall function CR, the assistance torque CR making it possible to compensate for the deviation of the angle of the steering wheel ⁇ D imposed by the phenomenon of pulling torque.
  • the estimation step 2 receives as input a vehicle speed Vv, the angle of the steering wheel OÎD, and a rotation speed VD of the steering wheel.
  • the method determines an application gain G A during a step 1 of calculating the application gain G A comprising a first phase 11 for determining a first gain Gi and a second phase 12 for determining a second gain G 2 .
  • the first phase 11 receives as input a drive torque CM supplied by a vehicle drive motor making it possible to propel the vehicle, an ERPM engine speed, that is to say the number of rotations performed by the engine. drive per unit of time, and the rotational speed VR of the two wheels.
  • the first phase 11 thus determines the first gain Gi which is represented by a two-dimensional graph with on the abscissa, a torque at one wheel, that is to say the fraction of the drive torque CM received by the wheel, and on the ordinate, the first gain Gi.
  • the first gain Gi represents an intensity of the pulling torque phenomenon. It is between 0 and 1.
  • the second phase 12 receives as input the speed of rotation VR of the two wheels and the angle of the steering wheel ⁇ D.
  • the second phase 12 thus determines the second gain G 2 which is represented by a three-dimensional graph, as illustrated in FIG. 2, comprising on an abscissa axis an absolute value of the difference in rotational speeds IAVRI of the two wheels in kilometers by hour km / h, and on an axis of the dimensions the angle of the steering wheel ⁇ D multiplied by the sign of a difference in the rotational speeds of the two wheels (sign AV R ), which will be referred to below as the angle of the signed ⁇ D steering wheel, in degrees deg.
  • the second gain G 2 has, in a first zone 21, a value substantially equal to 0 when the vehicle is in a traffic situation in which there is no risk of the phenomenon of pulling torque appearing. .
  • This first zone 21 represents a traffic situation in which the vehicle makes a turn in one direction, for example a turn to the left in a direction of travel of the vehicle, with the left wheel which has a higher speed of rotation VR than the right wheel. Indeed, the transfer of the drive torque CM to the wheel having the lowest speed of rotation VR, that is to say the right wheel in our example, will favor the turn to the left of the vehicle.
  • the second gain G 2 has, in a second zone 22, a value substantially equal to 0 when the angle of the signed steering wheel ⁇ D is substantially equal to 0 and has a value substantially equal to 1 when the angle of the steering wheel direction ⁇ D signed is substantially equal to 1.
  • the second gain G 2 increases continuously.
  • the second zone 22 represents the situations of circulation of the vehicle in which there is a risk of occurrence of the phenomenon of pulling torque. In fact, the more the angle of the signed steering wheel ⁇ D increases, that is to say the more the vehicle makes a curved trajectory, the greater the risk of occurrence of the pulling torque phenomenon.
  • the second gain G 2 has a value substantially equal to 0 when the difference in speed of rotation AVR between the wheels is small (less than 3 km / h) and when the angle of the steering wheel direction ⁇ D signed is negative, and has an increasing value up to 0.8 when the difference in speed of rotation AVR between the wheels is equal to 0 km / h and the angle of the steering wheel ⁇ D signed is equal to -90 °.
  • the third zone 23 represents the vehicle traffic situations in which there is an average risk of occurrence of the pulling torque phenomenon. Indeed, the smaller the speed difference between the wheels, the more the phenomenon of pulling torque can appear.
  • the second gain G 2 varying between 0 and 1, represents a probability of being in a traffic situation which can lead to the appearance of the phenomenon of pulling torque.
  • the calculation step 1 of the application gain GA consists in multiplying the first gain Gi and the second gain G 2 .
  • the application gain GA is zero, that is to say that a phenomenon of pulling torque is not detected, and when the first gain Gi and the second gain G 2 have a value of 1, the application gain GA is equal to 1, that is to say that the pulling torque phenomenon applies to the vehicle.
  • the method also determines a compensation gain Gc during an evaluation step 3 of a compensation gain Gc comprising a third determination phase 33 of a third gain G 3 , a fourth determination phase 34 a fourth gain G 4 and a fifth phase 35 for determining a fifth gain G 5 .
  • the third phase 33 receives as input a value of the lateral acceleration Ai at of the vehicle.
  • the third phase 33 thus determines the third gain G 3 which is represented by a two-dimensional graph with on the abscissa, the lateral acceleration Ai at and on the ordinate, the third gain G 3 which varies between 0 and 1.
  • the lateral acceleration corresponds to the vehicle acceleration when the latter makes a trajectory in a turn.
  • the fourth phase 34 receives as input a value of the longitudinal acceleration Ai on of the vehicle.
  • the fourth phase 34 thus determines the fourth gain G 4 which is represented by a two-dimensional graph with on the abscissa, the longitudinal acceleration Ai on and on the ordinate, the fourth gain G 4 which varies between 0 and 1.
  • the longitudinal acceleration is Ai corresponds to the acceleration when the vehicle makes a straight path.
  • the fifth phase 35 receives as input the angle of the steering wheel ⁇ D and a yaw speed VL of the vehicle.
  • the fifth phase 35 thus determines the fifth gain Gs which is represented by a three-dimensional graph, as illustrated in FIG. 3, comprising on an abscissa axis the angle of the steering wheel ⁇ D multiplied by the sign of the yaw speed, which will be referred to below as the angle of the signed ⁇ D steering wheel and on an axis of the dimensions the absolute value of the vehicle's IVLI yaw rate.
  • the yaw speed VL corresponds to the speed of a rotational movement of the vehicle around a vertical axis.
  • the fifth gain Gs has, in a first zone 24, a value substantially equal to 1 when the angle of the signed steering wheel ⁇ D is negative and has, in a second zone 25, a value substantially equal to 0 when l the angle of the signed ⁇ D steering wheel is positive.
  • the fifth gain Gs illustrates a consistency between the angle of the steering wheel ⁇ D and the yaw speed VL.
  • the compensation gain Gc is the multiplication of the third gain G 3 , the fourth gain G 4 and the fifth gain Gs.
  • the compensation gain Gc is between 0 and 1.
  • the assistance torque associated with the recall function CR is multiplied, with the application gain GA and the compensation gain Gc so as to obtain a weighted recall torque CRP.
  • the gain in application GA modulates the application of the recall function as a function of the intensity of the pulling torque phenomenon applying to the vehicle and the compensation gain Gc modulates the application of the function as a function of a dynamic situation of the vehicle, that is to say a situation of understeer, or oversteer so as to take into account the conditions of adhesion of the vehicle to the traffic surface.
  • the weighted recall torque CRP allows a gradual application of the direction recall function on the steering system only when a pulling torque phenomenon appears.
  • the method makes a continuous transition between a state in which the callback function is completely active, that is to say when the application gain GA and the compensation gain Gc are equal to 1, and a state in which the reminder function is inactive, that is to say when the application gain GA and / or the compensation gain Gc are equal to 0. In this way, a driver does not feel activation or deactivation of the callback function.

Abstract

Procédé d'activation et de désactivation progressive d'une fonction de rappel de direction dans un véhicule, ledit véhicule comprenant, au moins deux roues, un volant de direction, un moteur d'assistance appliquant un couple d'assistance (CRP) sur une crémaillère et un moteur d'entrainement appliquant un couple à la roue sur les au moins deux roues, ledit procédé mettant en œuvre une étape de calcul (1) d'un gain d'application (GA) comprenant une première phase (11) de détermination d'un premier gain (G1) dépendant du couple à la roue d'au moins une des deux roues, une étape d'estimation (2) du couple d'assistance associée à la fonction de rappel (CR), et une étape de multiplication (4) du couple d'assistance associée à la fonction de rappel (CR) et du gain d'application (GA), caractérisé en ce que le procédé met également en œuvre dans l'étape de calcul (1) du gain d'application (GA), une deuxième phase (12) de détermination d'un deuxième gain (G2) dépendant, d'un angle du volant de direction (αD), et d'une différence des vitesses de rotation (VR) des au moins deux roues.

Description

DETECTION PROGRESSIVE DE L'APPARITION D'UN PHENOMENE DE COUPLE DE TIRAGE
L'invention concerne le domaine des directions assistées et plus particulièrement un procédé d'activation et de désactivation progressive d'une fonction de rappel de direction dans un véhicule
Un véhicule automobile comporte généralement un système de direction permettant à un conducteur de modifier une trajectoire suivie par le véhicule. Pour cela le conducteur modifie un angle d'un volant de direction. Le volant de direction est relié à une colonne de direction, elle-même liée à une crémaillère transformant l'angle du volant de direction en un mouvement de translation permettant de modifier l'orientation des roues directrices du véhicule, et ainsi effectuer un virage à droite ou un virage à gauche. Lorsque l'angle du volant de direction est sensiblement égal à zéro, les roues directrices sont sensiblement alignées à un axe d'élongation du véhicule et le véhicule suit une trajectoire rectiligne. Par convention dans la suite du document, lorsque l'angle du volant de direction devient négatif, les roues directrices forment un angle négatif avec l'axe d'élongation du véhicule et le véhicule effectue un virage à gauche. A l'inverse, lorsque l'angle du volant de direction devient positif, les roues directrices forment un angle positif avec l'axe d'élongation du véhicule et le véhicule effectue un virage à droite. Le conducteur est aidé dans la modification de la trajectoire par un moteur d'assistance qui délivre un couple d'assistance sur la crémaillère facilitant ainsi une orientation du volant de direction.
Les roues directrices, comprenant typiquement une roue gauche et une roue droite respectivement positionnées à gauche et à droite du véhicule dans le sens de circulation, peuvent aussi être des roues motrices, c'est-à-dire agencée pour transmettre à une surface de circulation tout ou partie d'un couple d'entrainement délivré par un moteur du véhicule afin de propulser ledit véhicule. Par la suite, le terme de roue désigne une roue directrice et motrice.
Chaque roue est soumise, d'une part à une partie du couple d'entrainement et, d'autre part à des efforts de frottements liés à la trajectoire suivie et à la surface de circulation. Ainsi les efforts s'exerçant sur une roue peuvent varier d'une roue à l'autre.
Il est connu de longue date d'équiper chaque roue d'un différentiel permettant exercer une fraction différente du couple d'entrainement sur la roue droite et sur la roue gauche de manière à ce que la roue droite tourne à une vitesse différente de la roue gauche, notamment lors d'un virage. Par la suite on appellera « couple à la roue » la fraction du couple d'entrainement reçue par ladite roue. Un inconvénient bien connu du différentiel est que, en cas de perte d'adhérence, c'est-à-dire de patinage, de l'une des roues, le couple d'entrainement est totalement transféré sur cette roue, qui a donc tendance à s'emballer, tandis que l'autre roue perd sa capacité motrice.
Pour remédier à cet inconvénient, il existe des différentiels à glissement limité, ou « différentiels autobloquants ». Le différentiel à glissement limité est destiné à améliorer la motricité du véhicule en transférant le couple d'entrainement à la roue ayant la vitesse de rotation la plus faible, c'est-à-dire la roue positionnée à l'intérieur d'un virage lorsque le véhicule effectue un tournant, ou aux deux roues si elles ont une vitesse de rotation identique ou encore à la roue positionnée à l'extérieur du virage si la roue intérieure patine.
Par exemple lors d'un braquage du véhicule vers la gauche, c'est-à-dire lorsque la roue gauche est positionnée à l'intérieur du virage, la roue gauche va moins vite que la roue droite, c'est donc la roue gauche qui reçoit le couple d'entrainement. Si la roue gauche patine, sa vitesse augmente jusqu'à atteindre la vitesse de la roue droite. Le couple d'entrainement est alors transféré sur la roue droite provoquant un phénomène de couple de tirage, c'est-à-dire un phénomène d'auto-braquage vers la droite.
Le phénomène de couple de tirage apparaît également lorsque le véhicule effectue une trajectoire en ligne droite et que les roues ont une adhérence à la surface de circulation différente.
Afin de compenser ledit phénomène de couple de tirage, aussi appelé « torque steer », des constructeurs automobiles intègrent une fonction de compensation, aussi appelée « fonction de rappel de direction », permettant par l'intermédiaire du moteur d'assistance, de compenser la déviation de l'angle du volant de direction imposé par le phénomène de couple de tirage. Cette fonction a l'inconvénient d'entraîner un ressenti du comportement du véhicule non naturel pour le conducteur lorsqu'elle est appliquée en l'absence du phénomène de couple de tirage.
Il existe une solution connue permettant de détecter l'apparition du phénomène de couple de tirage en réalisant une comparaison d'au moins un couple à la roue à une valeur seuil et ainsi d'activer et de désactiver la fonction de rappel.
Cette solution propose donc une machine d'état activant ou désactivant entièrement la fonction de rappel entraînant pour le conducteur, au moment de l'activation et de la désactivation, un ressenti du comportement du véhicule non naturel. L'invention a pour but de remédier à tout ou partie des inconvénients précités en proposant un procédé d'activation et de désactivation progressive d'une fonction de rappel de direction dans un véhicule, ledit véhicule comprenant, au moins deux roues, un volant de direction, un moteur d'assistance appliquant un couple d'assistance sur une crémaillère et un moteur d'entrainement appliquant un couple à la roue sur les au moins deux roues, ledit procédé mettant en œuvre une étape de calcul d'un gain d'application comprenant une première phase de détermination d'un premier gain dépendant du couple à la roue d'au moins une des deux roues, une étape d'estimation du couple d'assistance associée à la fonction de rappel, et une étape de multiplication du couple d'assistance associée à la fonction de rappel et du gain d'application, caractérisé en ce que le procédé met également en œuvre dans l'étape de calcul du gain d'application, une deuxième phase de détermination d'un deuxième gain dépendant, d'un angle du volant de direction, et d'une différence des vitesses de rotation des au moins deux roues.
Le procédé selon l'invention permet une application progressive de la fonction de rappel de direction sur le système de direction uniquement lorsqu'un phénomène de couple de tirage apparaît. Ainsi, le procédé effectue une transition continue entre un état dans lequel la fonction de rappel est complètement active et un état dans lequel la fonction de rappel est inactive. De cette manière, un conducteur ne ressent pas l'activation ou la désactivation de la fonction de rappel.
L'application progressive est obtenue par le calcul d'un gain d'application comprenant un premier gain et un deuxième gain, chaque gain étant dépendant des paramètres du véhicule. Le gain d'application varie de manière continue.
Le premier gain est représenté par un graphique en deux dimensions avec en abscisse, le couple à au moins une roue et en ordonnée, le premier gain. Le premier gain représente une intensité du phénomène de couple de tirage.
Le deuxième gain représente une probabilité d'être dans une situation de circulation pouvant entraîner une apparition du phénomène de couple de tirage.
Ledit gain d'application est ensuite multiplié au couple d'assistance associé à la fonction de rappel de manière à déterminer un couple de rappel pondéré appliqué à une crémaillère du véhicule par le moteur d'assistance.
Selon une caractéristique de l'invention, la deuxième phase de détermination dépend de l'angle du volant de direction multiplié par le signe d'une différence des vitesses de rotation des au moins deux roues. Selon une caractéristique de l'invention, la deuxième phase de détermination dépend d'une valeur absolue de la différence des vitesses de rotation des au moins deux roues.
Ainsi, le deuxième gain est représenté par un graphique tridimensionnel.
Selon une caractéristique de l'invention, le deuxième gain est compris entre 0 et 1.
Selon une caractéristique de l'invention, le premier gain est compris entre 0 et 1.
Selon une caractéristique de l'invention, l'étape de calcul du gain d'application consiste à multiplier le premier gain et le deuxième gain.
Ainsi, lorsque l'un parmi, le premier gain ou le deuxième gain, a une valeur de 0, le gain d'application est nul et donc le couple de rappel pondéré est nul, c'est-à-dire qu'un phénomène de couple de tirage n'est pas détecté, et lorsque le premier gain et le deuxième gain ont une valeur de 1, le couple de rappel pondéré est maximal, c'est-à-dire qu'un phénomène de couple de tirage s'applique sur le véhicule.
Selon une caractéristique de l'invention, le couple à la roue est déterminé en fonction de la vitesse de rotation d'au moins une des deux roues, d'un régime moteur et d'un couple d'entrainement fourni par le moteur d'entrainement.
On appel régime moteur le nombre de rotation effectuée par le moteur d'entrainement par unité de temps.
Selon une caractéristique de l'invention, le procédé comprend une étape d'évaluation d'un gain de compensation dépendant d'une accélération latérale, d'une accélération longitudinale du véhicule, d'une vitesse de lacet et de l'angle du volant de direction.
L'accélération latérale correspond à la dérivée seconde par rapport au temps de la position instantanée du véhicule selon un axe transversal à l'axe d'élongation du véhicule, c'est-à-dire l'accélération véhicule lorsque celui-ci réalise une trajectoire en virage.
L'accélération longitudinale correspond à la dérivée seconde par rapport au temps de la position instantanée du véhicule selon l'axe d'élongation du véhicule, c'est-à-dire l'accélération véhicule lorsque celui-ci réalise une trajectoire en ligne droite.
La vitesse de lacet correspond à la vitesse d'un mouvement de rotation du véhicule autour d'un axe vertical. Le gain de compensation est un gain compris entre 0 et 1. Il est multiplié au gain d'application et au couple d'assistance associé à la fonction de rappel dans l'étape de multiplication.
Le gain de compensation vient moduler l'application de la fonction de rappel en fonction d'une situation dynamique du véhicule, c'est-à-dire une situation de sous-virage, ou de survirage. Cela permet de prendre en compte des conditions d'adhérence du véhicule à la surface de circulation.
Par exemple, lorsque le véhicule effectue une trajectoire en ligne droite sur une surface de circulation à faible adhérence telle que de la glace, les roues agrippent mal à la surface de circulation. Dans cette situation, le couple d'entrainement est élevé mais l'accélération longitudinale est faible. Il est peu probable que le phénomène de couple de tirage apparaisse, donc le gain de compensation est faible.
Si la surface de circulation est à forte adhérence telle que de l'asphalte, les roues agrippent fortement à la surface de circulation. Lorsque le véhicule effectue une trajectoire en ligne droite sur une telle surface de circulation, l'accélération longitudinale est importante. Il est probable que le phénomène de couple de tirage apparaisse, donc le gain de compensation est proche ou égal à 1.
Selon une caractéristique de l'invention, l'étape d'évaluation du gain de compensation comprend une troisième phase de détermination d'un troisième gain dépendant de l'accélération latérale, une quatrième phase de détermination d'un quatrième gain dépendant de l'accélération longitudinale, et une cinquième phase de détermination d'un cinquième gain dépendant de la valeur absolue de la vitesse de lacet, ou d'un angle théorique calculé à partir de la vitesse de lacet et d'une vitesse véhicule, ou d'une accélération latérale théorique calculée à partir de la vitesse de lacet et de la vitesse véhicule, et de l'angle volant ou d'une vitesse de lacet théorique calculée à partir de l'angle du volant de direction et de la vitesse véhicule.
Le troisième gain est représenté par un graphique en deux dimensions avec en abscisse, l'accélération latérale et en ordonnée, le troisième gain.
Le quatrième gain est représenté par un graphique en deux dimensions avec en abscisse, l'accélération longitudinale et en ordonnée, le quatrième gain.
La cinquième phase de détermination vérifie une cohérence entre l'angle du volant de direction et la vitesse de lacet.
Selon une caractéristique de l'invention, le cinquième gain dépend de l'angle du volant de direction multiplié par le signe de la vitesse de lacet, ou d'une vitesse de lacet théorique multipliée par le signe de la vitesse de lacet calculée à partir de l'angle du volant de direction et de la vitesse véhicule.
Ainsi, le cinquième gain est représenté par un graphique tridimensionnel.
L'invention porte également sur un dispositif de direction assistée d'un véhicule comprenant au moins deux roues, un volant de direction, un moteur d'assistance appliquant un couple d'assistance sur une crémaillère, un moteur d'entrainement appliquant un couple à la roue sur les au moins deux roues et mettant en œuvre un procédé d'activation et de désactivation progressive d'une fonction de rappel de direction dans un véhicule selon l'invention.
L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation selon la présente invention, donné à titre d'exemple non limitatif et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels :
- la figure 1 est une représentation schématique des étapes d'un procédé selon l'invention
- la figure 2 est un graphique tridimensionnel représentant un deuxième gain selon l'invention en fonction d'un angle du volant de direction multiplié par le signe d'une différence des vitesses de rotation de deux roues du véhicule et d'une valeur absolue de la différence des vitesses de rotation des deux roues.
- la figure 3 est un graphique tridimensionnel représentant un cinquième gain selon l'invention en fonction de l'angle volant multiplié par le signe d'une vitesse de lacet du véhicule et de la valeur absolue de la vitesse de lacet.
Dans la suite de la description, on considère un véhicule comprenant un volant de direction permettant à un conducteur de modifier une trajectoire suivie par le véhicule en fonction d'un angle du volant de direction ŒD. Le volant de direction est relié à une colonne de direction, elle-même liée à une crémaillère transformant l'angle du volant de direction ŒD en un mouvement de translation permettant de modifier l'orientation de deux roues directrices et motrices du véhicule, et ainsi effectuer un virage à droite ou un virage à gauche.
Le conducteur est aidé dans son intention de modifier l'angle du volant de direction ŒD par un moteur d'assistance appliquant un couple d'assistance sur la crémaillère.
La figure 1 illustre un procédé, selon l'invention, d'activation et de désactivation progressive d'une fonction de rappel de direction dans un véhicule.
La fonction de rappel permet d'appliquer un couple d'assistance CR de manière à compenser une déviation de l'angle du volant de direction ŒD imposé par un phénomène de couple de tirage qui apparaît dans certaine situation de circulation du véhicule.
La fonction de rappel détermine lors d'une étape d'estimation 2 du couple d'assistance associée à la fonction de rappel CR, le couple d'assistance CR permettant de compenser la déviation de l'angle du volant de direction ŒD imposé par le phénomène de couple de tirage. L'étape d'estimation 2 reçoit en entrée une vitesse véhicule Vv, l'angle du volant de direction OÎD, et une vitesse de rotation VD du volant de direction.
Par ailleurs, le procédé détermine un gain d'application GA lors d'une étape de calcul 1 du gain d'application GA comprenant une première phase 11 de détermination d'un premier gain Gi et une deuxième phase 12 de détermination d'un deuxième gain G2.
La première phase 11 reçoit en entrée un couple d'entrainement CM fourni par un moteur d'entrainement du véhicule permettant de propulser le véhicule, un régime moteur ERPM, c'est-à-dire le nombre de rotation effectuée par le moteur d'entrainement par unité de temps, et la vitesse de rotation VR des deux roues. La première phase 11 détermine ainsi le premier gain Gi qui est représenté par un graphique en deux dimensions avec en abscisse, un couple à une roue, c'est-à-dire la fraction du couple d'entrainement CM reçu par la roue, et en ordonnée, le premier gain Gi. Le premier gain Gi représente une intensité du phénomène de couple de tirage. Il est compris entre 0 et 1.
La deuxième phase 12 reçoit en entrée la vitesse de rotation VR des deux roues et l'angle du volant de direction ŒD. La deuxième phase 12 détermine ainsi le deuxième gain G2 qui est représenté par un graphique tridimensionnel, tel qu'illustré en figure 2, comprenant sur un axe des abscisses une valeur absolue de la différence des vitesses de rotation IAVRI des deux roues en kilomètre par heure km/h, et sur un axe des cotes l'angle du volant de direction ŒD multiplié par le signe d'une différence des vitesses de rotation des deux roues (signeAVR), que l'on nommera par la suite l'angle du volant de direction ŒD signé, en degrés deg.
Plus précisément, le deuxième gain G2 a, dans une première zone 21, une valeur sensiblement égale à 0 lorsque le véhicule est dans une situation de circulation dans laquelle il n'y a pas de risque d'apparition du phénomène de couple de tirage.
Ainsi, on détermine que lorsque l'écart de vitesse de rotation AVR entre les roues est important (supérieur à 3km/h) et que l'angle du volant de direction ŒD signé est négatif, il n'y a pas de risque d'apparition du phénomène de couple de tirage. Cette première zone 21 représente une situation de circulation dans laquelle le véhicule effectue un virage dans une direction, par exemple un virage sur la gauche dans un sens de circulation du véhicule, avec la roue gauche qui a une vitesse de rotation VR plus importante que la roue droite. En effet, le transfert du couple d'entrainement CM sur la roue ayant la vitesse de rotation VR la plus faible, c'est-à-dire la roue droite dans notre exemple, va favoriser le virage sur la gauche du véhicule.
Le deuxième gain G2 a, dans une deuxième zone 22, une valeur sensiblement égale à 0 lorsque l'angle du volant de direction ŒD signé est sensiblement égal à 0 et a une valeur sensiblement égale à 1 lorsque l'angle du volant de direction ŒD signé est sensiblement égal à 1. Dans la deuxième zone 22, le deuxième gain G2 augmente de manière continue. La deuxième zone 22 représente les situations de circulation du véhicule dans lesquelles il y a un risque d'apparition du phénomène de couple de tirage. En effet, plus l'angle du volant de direction ŒD signé augmente, c'est-à-dire plus le véhicule effectue une trajectoire courbe, plus le risque d'apparition du phénomène de couple de tirage est important.
En outre, dans une troisième zone 23, le deuxième gain G2 a une valeur sensiblement égale à 0 lorsque l'écart de vitesse de rotation AVR entre les roues est faible (inférieur à 3km/h) et que l'angle du volant de direction ŒD signé est négatif, et a une valeur croissante jusqu'à 0,8 lorsque l'écart de vitesse de rotation AVR entre les roues est égale à 0 km/h et que l'angle du volant de direction ŒD signé est égale à -90°. La troisième zone 23 représente les situations de circulation du véhicule dans lesquelles il y a un risque moyen d'apparition du phénomène de couple de tirage. En effet, plus l'écart de vitesse entre les roues est faible, plus le phénomène de couple de tirage peut apparaître.
Le deuxième gain G2, variant entre 0 et 1, représente une probabilité d'être dans une situation de circulation pouvant entraîner une apparition du phénomène de couple de tirage.
L'étape de calcul 1 du gain d'application GA consiste à multiplier le premier gain Gi et le deuxième gain G2.
Ainsi, lorsque le premier gain Gi et/ou le deuxième gain G2, a une valeur de 0, le gain d'application GA est nul, c'est-à-dire qu'un phénomène de couple de tirage n'est pas détecté, et lorsque le premier gain Gi et le deuxième gain G2 ont une valeur de 1, le gain d'application GA est égal à 1, c'est-à-dire que le phénomène de couple de tirage s'applique sur le véhicule.
Le procédé détermine également un gain de compensation Gc lors d'une étape d'évaluation 3 d'un gain de compensation Gc comprenant une troisième phase de détermination 33 d'un troisième gain G3, une quatrième phase de détermination 34 d'un quatrième gain G4 et une cinquième phase 35 de détermination d'un cinquième gain G5.
La troisième phase 33 reçoit en entrée une valeur de l'accélération latérale Aiat du véhicule. La troisième phase 33 détermine ainsi le troisième gain G3 qui est représenté par un graphique en deux dimensions avec en abscisse, l'accélération latérale Aiat et en ordonnée, le troisième gain G3 qui varie entre 0 et 1.
L'accélération latérale correspond à l'accélération véhicule lorsque celui- ci réalise une trajectoire en virage.
La quatrième phase 34 reçoit en entrée une valeur de l'accélération longitudinale Aion du véhicule. La quatrième phase 34 détermine ainsi le quatrième gain G4 qui est représenté par un graphique en deux dimensions avec en abscisse, l'accélération longitudinale Aion et en ordonnée, le quatrième gain G4 qui varie entre 0 et 1.
L'accélération longitudinale Aion correspond à l'accélération véhicule lorsque celui-ci réalise une trajectoire en ligne droite.
La cinquième phase 35 reçoit en entrée l'angle du volant de direction ŒD et une vitesse de lacet VL du véhicule. La cinquième phase 35 détermine ainsi le cinquième gain Gs qui est représenté par un graphique tridimensionnel, tel qu'illustré en figure 3, comprenant sur un axe des abscisses l'angle du volant de direction ŒD multiplié par le signe de la vitesse de lacet, que l'on nommera par la suite l'angle du volant de direction ŒD signé et sur un axe des cotes la valeur absolue de la vitesse de lacet IVLI du véhicule. La vitesse de lacet VL correspond à la vitesse d'un mouvement de rotation du véhicule autour d'un axe vertical.
Plus précisément, le cinquième gain Gs a, dans une première zone 24, une valeur sensiblement égale à 1 lorsque l'angle du volant de direction ŒD signé est négatif et a, dans une deuxième zone 25, une valeur sensiblement égale à 0 lorsque l'angle du volant de direction ŒD signé est positif.
La cinquième gain Gs illustre une cohérence entre l'angle du volant ŒD de direction et la vitesse de lacet VL.
Le gain de compensation Gc est la multiplication du troisième gain G3, du quatrième gain G4 et du cinquième gain Gs. Le gain de compensation Gc est compris entre 0 et 1.
Lors d'une étape de multiplication 4, on multiplie le couple d'assistance associée à la fonction de rappel CR, avec le gain d'application GA et le gain de compensation Gc de manière à obtenir un couple de rappel pondéré CRP. Ainsi, le gain d'application GA vient moduler l'application de la fonction de rappel en fonction de l'intensité du phénomène de couple de tirage s'appliquant sur le véhicule et le gain de compensation Gc vient moduler l'application de la fonction de rappel en fonction d'une situation dynamique du véhicule, c'est-à-dire une situation de sous-virage, ou de survirage de manière à prendre en compte des conditions d'adhérence du véhicule à la surface de circulation.
Le couple de rappel pondéré CRP permet une application progressive de la fonction de rappel de direction sur le système de direction uniquement lorsqu'un phénomène de couple de tirage apparaît. Ainsi, le procédé effectue une transition continue entre un état dans lequel la fonction de rappel est complètement active, c'est-à-dire lorsque le gain d'application GA et le gain de compensation Gc sont égaux à 1, et un état dans lequel la fonction de rappel est inactive, c'est-à-dire lorsque le gain d'application GA et/ou le gain de compensation Gc sont égaux à 0. De cette manière, un conducteur ne ressent pas l'activation ou la désactivation de la fonction de rappel.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux figures annexées. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé d'activation et de désactivation progressive d'une fonction de rappel de direction dans un véhicule, ledit véhicule comprenant, au moins deux roues, un volant de direction, un moteur d'assistance appliquant un couple d'assistance (CRP) sur une crémaillère et un moteur d'entrainement appliquant un couple à la roue sur les au moins deux roues, ledit procédé mettant en œuvre une étape de calcul (1) d'un gain d'application (GA) comprenant une première phase (11) de détermination d'un premier gain (Gi) dépendant du couple à la roue d'au moins une des deux roues, une étape d'estimation (2) du couple d'assistance associée à la fonction de rappel (CR), et une étape de multiplication (4) du couple d'assistance associée à la fonction de rappel (CR) et du gain d'application (GA), caractérisé en ce que le procédé met également en œuvre dans l'étape de calcul (1) du gain d'application (GA), une deuxième phase (12) de détermination d'un deuxième gain (G2) dépendant, d'un angle du volant de direction (ŒD), et d'une différence des vitesses de rotation (VR) des au moins deux roues.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la deuxième phase (12) de détermination dépend de l'angle du volant de direction (ŒD) multiplié par le signe d'une différence des vitesses de rotation (VR) des au moins deux roues.
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la deuxième phase (12) de détermination dépend d'une valeur absolue de la différence des vitesses de rotation (VR) des au moins deux roues.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le deuxième gain (G2) est compris entre 0 et 1.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le premier gain (Gi) est compris entre 0 et 1.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'étape de calcul (1) du gain d'application (GA) consiste à multiplier le premier gain (Gi) et le deuxième gain (G2).
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le couple à la roue est déterminé en fonction de la vitesse de rotation (VR) d'au moins une des deux roues, d'un régime moteur (ERPM) et d'un couple d'entrainement (CM) fourni par le moteur d'entrainement.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant une étape d'évaluation (3) d'un gain de compensation (Gc) dépendant d'une accélération latérale (Aiat), d'une accélération longitudinale (Aion) du véhicule, d'une vitesse de lacet (VL) et de l'angle du volant de direction (ŒD).
9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel l'étape d'évaluation (3) du gain de compensation (Gc) comprend une troisième phase (33) de détermination d'un troisième gain (G3) dépendant de l'accélération latérale (Aiat), une quatrième phase (34) de détermination d'un quatrième gain (G4) dépendant de l'accélération longitudinale (Aion), et une cinquième phase (35) de détermination d'un cinquième gain (Gs) dépendant de la valeur absolue de la vitesse de lacet (VL), ou d'un angle théorique calculé à partir de la vitesse de lacet (VL) et d'une vitesse véhicule (Vv), ou d'une accélération latérale théorique calculée à partir de la vitesse de lacet (VL) et de la vitesse véhicule (Vv), et de l'angle du volant de direction (ŒD) OU d'une vitesse de lacet théorique calculée à partir de l'angle du volant de direction (ŒD) et de la vitesse véhicule (Vv).
10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel le cinquième gain (G5) dépend de l'angle du volant de direction (ŒD) multiplié par le signe de la vitesse de lacet (VL), OU d'une vitesse de lacet théorique multipliée par le signe de la vitesse de lacet (VL) calculée à partir de l'angle du volant de direction (ŒD) et de la vitesse véhicule (Vv).
11. Dispositif de direction assistée d'un véhicule comprenant au moins deux roues, un volant de direction, un moteur d'assistance appliquant un couple d'assistance (CRP) sur une crémaillère, un moteur d'entrainement appliquant un couple à la roue sur les au moins deux roues et mettant en œuvre un procédé d'activation et de désactivation progressive d'une fonction de rappel de direction dans un véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes.
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