FR2813264A1 - Power steering for motor vehicle has assist motor connected to existing rack by secondary pinion - Google Patents

Power steering for motor vehicle has assist motor connected to existing rack by secondary pinion Download PDF

Info

Publication number
FR2813264A1
FR2813264A1 FR0011150A FR0011150A FR2813264A1 FR 2813264 A1 FR2813264 A1 FR 2813264A1 FR 0011150 A FR0011150 A FR 0011150A FR 0011150 A FR0011150 A FR 0011150A FR 2813264 A1 FR2813264 A1 FR 2813264A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
torque
rack
value
power steering
assistance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR0011150A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR2813264B1 (en
Inventor
Dominique Bernede
Fabbro Tonino Del
Marc Ebalard
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PSA Automobiles SA
Original Assignee
Peugeot Citroen Automobiles SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Peugeot Citroen Automobiles SA filed Critical Peugeot Citroen Automobiles SA
Priority to FR0011150A priority Critical patent/FR2813264B1/en
Priority to AT01402255T priority patent/ATE308446T1/en
Priority to EP01402255A priority patent/EP1184259B1/en
Priority to ES01402255T priority patent/ES2250323T3/en
Priority to DE60114530T priority patent/DE60114530T2/en
Publication of FR2813264A1 publication Critical patent/FR2813264A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR2813264B1 publication Critical patent/FR2813264B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/008Control of feed-back to the steering input member, e.g. simulating road feel in steer-by-wire applications
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/046Controlling the motor
    • B62D5/0463Controlling the motor calculating assisting torque from the motor based on driver input
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/046Controlling the motor
    • B62D5/0472Controlling the motor for damping vibrations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

The motor vehicle has a steering column (4) with a steering wheel (2) and a rack and pinion (7,8) drive for steering the wheels. the power steering assist has an electric motor (15) which operates a second pinion (20) engaging the rack. The assist has a detection circuit for steering column conditions to operate the electric motor. The control signal is modified by load detectors for the wheel steering linkages (10).

Description

<Desc/Clms Page number 1>
L'invention se rapporte à un ensemble de direction de véhicule automobile comportant un dispositif d'assistance électrique.
<Desc / Clms Page number 1>
The invention relates to a motor vehicle steering assembly comprising an electrical assistance device.

Elle concerne plus précisément un ensemble de direction assistée du type comprenant un arbre de direction rotatif portant à une extrémité un volant et à son autre extrémité un organe de transmission coopérant avec une crémaillère mobile en translation, reliée à chacune de ses extrémités à un mécanisme d'orientation des roues directrices du véhicule, le dispositif d'assistance comportant un moteur électrique qui entraîne un organe d'assistance coopérant avec la crémaillère, et un dispositif de commande fournissant audit moteur électrique un signal de commande adapté pour faire varier le couple de sortie du moteur électrique, en fonction de paramètres de fonctionnement de l'arbre de direction et/ou plus généralement du véhicule. It relates more specifically to a power steering assembly of the type comprising a rotary steering shaft carrying at one end a steering wheel and at its other end a transmission member cooperating with a rack movable in translation, connected at each of its ends to a mechanism of orientation of the steering wheels of the vehicle, the assistance device comprising an electric motor which drives an assistance member cooperating with the rack, and a control device supplying said electric motor with a control signal suitable for varying the output torque of the electric motor, as a function of operating parameters of the steering shaft and / or more generally of the vehicle.

Dans les systèmes de direction assistée électrique connus, un moteur électrique entraîne, par l'intermédiaire d'un réducteur, un pignon engrenant avec la crémaillère de direction, de façon à transmettre à la crémaillère un effort d'assistance. Le moteur électrique est commandé par un calculateur qui applique des lois de commande préprogrammées pour tenir compte de l'évolution de paramètres de fonctionnement du véhicule et de la direction, tels que la vitesse du véhicule, le couple appliqué sur le volant et l'arbre de direction par le conducteur, et la vitesse de rotation du volant. Le calculateur délivre au moteur électrique, à partir de ces paramètres de fonctionnement et des lois de commande prépro- grammées, un signal de commande de couple correspondant au couple moteur de sortie à délivrer pour exercer sur la crémaillère l'effort d'assistance désiré. In known electric power steering systems, an electric motor drives, via a reduction gear, a pinion meshing with the steering rack, so as to transmit an assistance force to the rack. The electric motor is controlled by a computer which applies preprogrammed control laws to take account of changes in vehicle operating parameters and in direction, such as vehicle speed, torque applied to the steering wheel and the shaft direction by the driver, and the speed of rotation of the steering wheel. The computer delivers to the electric motor, on the basis of these operating parameters and the preprogrammed control laws, a torque control signal corresponding to the output motor torque to be delivered in order to exert the desired assistance force on the rack.

En général, il n'est pas prévu de boucle de régulation permettant de corriger le signal de commande émis vers le moteur en fonction de grandeurs mesurées, significatives d'un couple ou d'un effort d'assistance réellement délivrés par le moteur. In general, there is no provision for a regulation loop making it possible to correct the control signal sent to the motor as a function of measured quantities, significant of a torque or of an assistance effort actually delivered by the motor.

Un dispositif d'assistance de ce type ne donne pas entière satisfaction du fait d'une part, que les paramètres auxquels sont appliquées les lois de commande ne permettent pas d'accéder de façon simple et précise à un effort d'assistance adapté aux sensations de l'utilisateur, et d'autre part, de la difficulté à traduire un effort d'assistance désiré en couple de sortie moteur. An assistance device of this type does not give complete satisfaction on the one hand, that the parameters to which the control laws are applied do not allow simple and precise access to an assistance effort adapted to the sensations of the user, and on the other hand, the difficulty in translating a desired assistance effort into the engine output torque.

En effet, pour les mêmes valeurs des paramètres cités précédemment, un même effort d'assistance est appliqué par le dispositif d'assistance, qui Indeed, for the same values of the parameters mentioned above, the same assistance force is applied by the assistance device, which

<Desc/Clms Page number 2><Desc / Clms Page number 2>

peut convenir par conditions de route sèche, et peut être excessif par conditions de route glissante. Dans un tel cas de sur-assistance , le conducteur perd en grande partie les sensations d'effort sur la direction du véhicule, ce qui dégrade la sécurité de conduite.  may be suitable in dry conditions, and may be excessive in slippery conditions. In such a case of over-assistance, the driver largely loses the sensations of effort on the direction of the vehicle, which degrades driving safety.

Ensuite, pour un couple de sortie donné du moteur électrique, l'effort d'assistance effectivement appliqué sur la crémaillère diffère sensiblement de l'effort d'assistance théorique, à cause de pertes d'énergie mécanique dans le moteur électrique (inertie, frottements) et dans le mécanisme de transformation du couple moteur en effort d'assistance, à savoir notamment le réducteur et l'organe de transmission à la crémaillère. A titre d'exemple, les pertes d'énergie mécanique précitées peuvent représenter, pour certains véhicules de type berline et dans des conditions de vitesse et de braquage de volant courantes, de l'ordre de 30% pour des couples-volant variables et de 15% pour des couples-volant constants, par rapport à l'effort théorique d'assistance sur la crémaillère. Ces pertes varient sur un même véhicule au cours du temps avec l'usure des pièces mécaniques de transmission, mais aussi d'un véhicule à l'autre, ces variations étant extrêmement difficiles à modéliser. Then, for a given output torque of the electric motor, the assistance force actually applied to the rack differs significantly from the theoretical assistance force, due to mechanical energy losses in the electric motor (inertia, friction ) and in the mechanism for converting the engine torque into an assistance effort, namely in particular the reduction gear and the rack transmission unit. For example, the aforementioned mechanical energy losses may represent, for certain sedan type vehicles and under current steering wheel speed and steering conditions, of the order of 30% for variable steering torques and 15% for constant steering torques, compared to the theoretical assistance effort on the rack. These losses vary on the same vehicle over time with the wear of the mechanical transmission parts, but also from one vehicle to another, these variations being extremely difficult to model.

Un but principal de l'invention est de remédier à ces inconvénients et de proposer une direction assistée électrique qui, en premier lieu, n'altère pas les sensations de conduite, et en deuxième lieu, dont le fonctionnement ne soit pas affecté par les différences existant d'un véhicule à l'autre ou par l'évolution au cours du temps des pertes d'énergie mécanique. A main object of the invention is to remedy these drawbacks and to propose an electric power steering which, in the first place, does not alter the driving sensations, and in the second place, the functioning of which is not affected by the differences. existing from one vehicle to another or by the evolution over time of mechanical energy losses.

Dans ce but, un ensemble de direction de véhicule automobile du type précité est caractérisé en ce que le dispositif d'assistance comporte des moyens de mesure des efforts exercés par l'un au moins des mécanismes d'orientation sur la crémaillère, et le dispositif de commande est adapté pour modifier le signal de commande de couple en fonction de la valeur d'effort (m) mesurée par lesdits moyens de mesure. For this purpose, a motor vehicle steering assembly of the aforementioned type is characterized in that the assistance device comprises means for measuring the forces exerted by at least one of the orientation mechanisms on the rack, and the device control is adapted to modify the torque control signal as a function of the force value (m) measured by said measuring means.

Suivant d'autres caractéristiques - le dispositif d'assistance comporte des moyens de mesure de l'effort exercé par l'organe d'assistance sur la crémaillère, et le dispositif de commande est adapté pour modifier le signal de commande de couple en fonction de la valeur d'effort mesurée par lesdits moyens de mesure ; According to other characteristics - the assistance device comprises means for measuring the force exerted by the assistance member on the rack, and the control device is adapted to modify the torque control signal as a function of the force value measured by said measuring means;

<Desc/Clms Page number 3><Desc / Clms Page number 3>

- le dispositif de commande comporte un calculateur qui élabore, à partir de données préenregistrées et de paramètres de fonctionnement, un signal de consigne de couple, et un module de régulation qui élabore, en fonction du signal de consigne et de la valeur d'effort mesurée, le signal de commande de couple, l'un desdits paramètres de fonctionnement étant constitué par la valeur des efforts de l'un au moins des mécanismes d'orientation sur la crémaillère ; - le module de régulation comporte un organe de conversion qui délivre à partir de la valeur d'effort de l'organe d'assistance sur la crémaillère mesurée, un signal de mesure qui est une image de la valeur réelle du couple de sortie du moteur ; - le module de régulation comporte un organe comparateur qui re- çoit en entrée le signal de mesure du couple et le signal de consigne de couple, et délivre en sortie un signal d'écart de couple ; - le module de régulation comporte un régulateur P. I. D. (Propor- tionnel/Intégral/Dérivé) qui élabore le signal de commande de couple à partir du signal d'écart de couple ; - le gain proportionnel du régulateur P. I. D. est préréglé à une valeur comprise entre 6 et 9 ; - le gain intégral du régulateur P. I. D. est préréglé à une valeur comprise entre 140 et 210 ; et - le gain différentiel du régulateur P. I. D. est préréglé à une valeur comprise entre 0,016 et 0,024.  the control device comprises a computer which produces, on the basis of pre-recorded data and operating parameters, a torque setpoint signal, and a regulation module which develops, as a function of the setpoint signal and the force value measured, the torque control signal, one of said operating parameters being constituted by the value of the forces of at least one of the orientation mechanisms on the rack; - the regulation module includes a conversion unit which delivers, from the force value of the assistance unit on the measured rack, a measurement signal which is an image of the real value of the motor output torque ; the regulation module comprises a comparator member which receives the torque measurement signal and the torque setpoint signal at the input, and outputs a torque deviation signal at the output; - the regulation module includes a P. I. D. regulator (proportional / integral / derivative) which generates the torque control signal from the torque deviation signal; - the proportional gain of the P. I. D. regulator is preset to a value between 6 and 9; - the integral gain of the P. I. D. regulator is preset to a value between 140 and 210; and - the differential gain of the P. I. D. regulator is preset to a value between 0.016 and 0.024.

L'invention vise également un procédé de commande, d'un ensemble de direction assistée du type précité, selon lequel on élabore le signal de commande de couple de la façon suivante - on mesure l'effort exercé par l'organe d'assistance sur la crémaillère ; - on convertit la valeur d'effort ainsi obtenue en valeur de couple réel estimée à partir des caractéristiques du réducteur, de l'organe d'assistance et de la crémaillère ; - on mesure les efforts exercés par l'un au moins des mécanismes d'orientation sur la crémaillère ; - on calcule l'écart d'une valeur de couple de consigne, déterminée à partir de données préenregistrées et de paramètres de fonctionnement, avec la The invention also relates to a method for controlling a power steering assembly of the aforementioned type, according to which the torque command signal is produced in the following manner - the force exerted by the assistance member is measured on the House warming party ; - The effort value thus obtained is converted into the actual torque value estimated from the characteristics of the reduction gear, the assistance member and the rack; - We measure the forces exerted by at least one of the orientation mechanisms on the rack; - the deviation of a setpoint torque value, determined from prerecorded data and operating parameters, is calculated with the

<Desc/Clms Page number 4><Desc / Clms Page number 4>

valeur de couple réel ainsi estimé, l'un desdits paramètres de fonctionnement étant constitué par la valeur des efforts de l'un au moins des mécanismes d'orientation sur la crémaillère ; - on calcule une valeur de commande de couple au moyen d'une loi de régulation P. I. D. dont les coefficients sont prédéterminés ; - on élabore le signal de commande de couple qui correspond à ladite valeur de commande.  actual torque value thus estimated, one of said operating parameters being constituted by the value of the forces of at least one of the orientation mechanisms on the rack; - a torque control value is calculated by means of a P. I. D. control law whose coefficients are predetermined; - The torque control signal which corresponds to said control value is produced.

L'invention vise enfin un véhicule automobile comportant un ensemble de direction assistée électriquement, comme défini ci-dessus. Finally, the invention relates to a motor vehicle comprising an electrically assisted steering assembly, as defined above.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une vue schématique d'un ensemble de direction assistée suivant l'invention ; - la figure 2 est un schéma représentant le dispositif d'assistance équipant un ensemble de direction assistée suivant l'invention. The invention will be better understood on reading the description which follows, given solely by way of example, and made with reference to the appended drawings, in which - Figure 1 is a schematic view of a power steering assembly according to the invention; - Figure 2 is a diagram showing the assistance device fitted to a power steering assembly according to the invention.

A la figure 1, on a représenté un ensemble de direction 1 de véhicule automobile assistée électriquement, qui comporte un volant 2 solidaire d'un premier tronçon 3 d'un arbre de direction 4 relié à un deuxième tronçon 5 de cet arbre de direction 4, par l'intermédiaire d'une liaison à cardan 6. L'arbre de direction 4 est ici composé de deux tronçons 3, 4 articulés, mais pourrait être constitué d'une pièce. L'arbre de direction 4 transmet le couple appliqué sur le volant 2 par le conducteur du véhicule à un pignon de transmission 7, qui engrène avec une crémaillère de direction 8 disposée transversalement par rapport à l'axe du véhicule entre deux roues directrices 9. Le pignon de transmission 7 pourrait être remplacé par tout autre organe de transmission adapté, comme par exemple une vis sans fin. Chaque roue directrice 9 est susceptible de pivoter autour d'un axe de pivotement vertical Z-Z sous l'effet d'un déplacement linéaire de la crémaillère 8, ladite roue directrice 9 étant actionnée par un mécanisme d'orientation comportant une biellette 10 reliée à une extrémité 11 de la crémaillère 8. In Figure 1, there is shown a steering assembly 1 of an electrically assisted motor vehicle, which comprises a flywheel 2 secured to a first section 3 of a steering shaft 4 connected to a second section 5 of this steering shaft 4 , via a universal joint 6. The steering shaft 4 is here composed of two sections 3, 4 articulated, but could consist of a part. The steering shaft 4 transmits the torque applied to the steering wheel 2 by the driver of the vehicle to a transmission pinion 7, which meshes with a steering rack 8 disposed transversely to the axis of the vehicle between two steered wheels 9. The transmission pinion 7 could be replaced by any other suitable transmission member, such as for example a worm. Each steerable wheel 9 is capable of pivoting about a vertical pivot axis ZZ under the effect of a linear movement of the rack 8, said steerable wheel 9 being actuated by an orientation mechanism comprising a link 10 connected to a end 11 of the rack 8.

L'ensemble de direction 1 comprend également un dispositif d'assistance 12 destiné à exercer sur la crémaillère 8 un effort de même sens que l'effort exercé par le pignon de transmission 7, de façon à faciliter l'actionnement du volant 2 par le conducteur du véhicule, en fonction de trois pa- The steering assembly 1 also comprises an assistance device 12 intended to exert on the rack 8 a force in the same direction as the force exerted by the transmission pinion 7, so as to facilitate actuation of the steering wheel 2 by the driver of the vehicle, based on three pa-

<Desc/Clms Page number 5><Desc / Clms Page number 5>

ramètres P1, P2, P3 de fonctionnement du véhicule et de fonctionnement de la direction. Le premier paramètre P1 est constitué par la valeur de vitesse du véhicule, déterminée par des moyens classiques de mesure de la vitesse présents usuellement sur les véhicules. Le troisième paramètre P3 représente le couple appliqué sur le volant 2, estimé au moyen d'un capteur de couple 14 monté sur le deuxième tronçon 5 de l'arbre de direction 4 dans une région proche du pignon de transmission 7.  Rams P1, P2, P3 for vehicle operation and steering operation. The first parameter P1 is constituted by the speed value of the vehicle, determined by conventional means for measuring the speed usually present on vehicles. The third parameter P3 represents the torque applied to the steering wheel 2, estimated by means of a torque sensor 14 mounted on the second section 5 of the steering shaft 4 in a region close to the transmission pinion 7.

Le dispositif d'assistance 12 comprend un moteur électrique 15 dont le couple de sortie CS est commandé par un dispositif électronique de commande 16 qui délivre au moteur un signal de commande de couple S. Le couple de sortie Cs du moteur électrique 15 est transmis à un réducteur 19 par l'intermédiaire de l'arbre de sortie 18 du moteur 15, et à un pignon d'assistance 20 engrenant avec la crémaillère 8. The assistance device 12 comprises an electric motor 15 whose output torque CS is controlled by an electronic control device 16 which delivers to the motor a torque control signal S. The output torque Cs of the electric motor 15 is transmitted to a reduction gear 19 via the output shaft 18 of the motor 15, and to an assistance pinion 20 meshing with the rack 8.

La crémaillère comporte respectivement à ses deux extrémités 11 un premier et deuxième capteurs d'effort 21a, 21b adaptés pour mesurer l'effort exercé par chacune des biellettes 10 respectives sur la crémaillère 8, et fournir à l'organe électronique de commande 16, après sommation des valeurs obtenues ma, mb par un sommateur 30, la valeur m de l'effort résultant des efforts ainsi mesurés. The rack has respectively at its two ends 11 a first and second force sensors 21a, 21b adapted to measure the force exerted by each of the respective rods 10 on the rack 8, and provide the electronic control member 16, after summation of the values obtained ma, mb by a summator 30, the value m of the force resulting from the forces thus measured.

Le deuxième paramètre P2 est constitué par cette valeur m des efforts exercés par les biellettes 10 sur la crémaillère 8. The second parameter P2 consists of this value m of the forces exerted by the links 10 on the rack 8.

La crémaillère 8 comporte d'autre part un troisième capteur d'effort 21c adapté pour mesurer l'effort exercé par le pignon d'assistance 20 sur la crémaillère 8, et fournir au dispositif électronique de commande 16 la valeur mc de l'effort ainsi mesuré. The rack 8 also comprises a third force sensor 21c suitable for measuring the force exerted by the assistance pinion 20 on the rack 8, and supplying the electronic control device 16 with the value mc of the force thus measured.

Comme représenté à la figure 2, le dispositif électronique de commande 16 comprend un calculateur 22 et un module de régulation 23. Le calculateur 22 reçoit les paramètres de fonctionnement P1, P2, P3 et leur applique des lois de commande préenregistrées afin d'élaborer et d'émettre vers une première entrée du module de régulation 23 un signal de consigne de couple S1. As shown in FIG. 2, the electronic control device 16 comprises a computer 22 and a regulation module 23. The computer 22 receives the operating parameters P1, P2, P3 and applies prerecorded control laws to them in order to develop and send a torque setpoint signal S1 to a first input of the regulation module 23.

Le signal représentatif de la valeur mc de l'effort du pignon d'assistance 20 sur la crémaillère 8 mesuré par le capteur d'effort correspondant 21 c est envoyé vers une deuxième entrée du module de régulation 23, ce dernier comprenant un organe de conversion 24 qui délivre à partir de la valeur d'effort The signal representative of the value mc of the force of the assistance pinion 20 on the rack 8 measured by the corresponding force sensor 21 c is sent to a second input of the regulation module 23, the latter comprising a conversion device. 24 which delivers from the effort value

<Desc/Clms Page number 6><Desc / Clms Page number 6>

mesurée mc, un signal de mesure SO qui est une image de la valeur réelle du couple de sortie du moteur Cs.  measured mc, a measurement signal SO which is an image of the real value of the output torque of the motor Cs.

Le module de régulation 23 comprend par ailleurs un comparateur 25 qui reçoit en entrée le signal de mesure de couple SO et le signal de consigne de couple S1 délivré par le calculateur 22, et qui délivre en sortie un signal d'écart de couple So transmis à un régulateur PID 26. Ce régulateur 26 applique au signal de couple So une loi proportionnelle/intégrale/dérivée, afin d'élaborer le signal de commande de couple S qui est ensuite appliqué au moteur électrique 15. The regulation module 23 also comprises a comparator 25 which receives the torque measurement signal SO and the torque setpoint signal S1 delivered by the computer 22 as input, and which outputs a torque difference signal So transmitted to a PID regulator 26. This regulator 26 applies a proportional / integral / derivative law to the torque signal So, in order to develop the torque control signal S which is then applied to the electric motor 15.

Les coefficients de gain proportionnel/intégrateur/dérivé KP, K;, Kd, appliqués dans la loi de régulation, sont par exemple respectivement de l'ordre de: 7.5; 175;0.02. The proportional / integrator / derivative gain coefficients KP, K ;, Kd, applied in the regulatory law, are for example of the order of: 7.5; 175; 0.02.

L'ensemble de direction assistée électrique et le procédé de commande associé tels que définis dans l'invention, procurent un effort d'assistance tenant compte des efforts réels exercés par les pièces de transmission de direction liées aux roues sur la crémaillère, et régulé de façon à compenser aussi bien les effets de l'usure des pièces mécaniques de transmission de la direction, tout au long de la durée de vie du véhicule, que les variations des caractéristiques mécaniques d'un véhicule à l'autre, et les variations de ces caractéristiques suivant les conditions d'utilisation du véhicule. The electric power steering assembly and the associated control method as defined in the invention provide an assistance effort taking into account the real forces exerted by the steering transmission parts linked to the wheels on the rack, and regulated by so as to compensate both for the effects of wear on the mechanical parts of the steering transmission, throughout the life of the vehicle, as well as the variations in the mechanical characteristics from one vehicle to another, and the variations in these characteristics according to the conditions of use of the vehicle.

<Desc/Clms Page number 7><Desc / Clms Page number 7>

Claims (1)

REVENDICATIONS 1. - Ensemble de direction assistée électrique comprenant un arbre de direction rotatif (4) portant à une extrémité un volant (2) et à son autre extrémité un organe de transmission (7) coopérant avec une crémaillère (8) mobile en translation, reliée à chacune de ses extrémités (11) à un mécanisme (10) d'orientation des roues directrices du véhicule, le dispositif d'assistance (12) comportant un moteur électrique (15) qui entraîne un organe d'assistance (20) coopérant avec la crémaillère (8), et un dispositif de commande (16) fournissant audit moteur électrique (15) un signal de commande (S) adapté pour faire varier le couple de sortie (Cs) du moteur électrique (15), en fonction de paramètres de fonctionnement de l'arbre de direction et/ou plus généralement du véhicule, caractérisé en ce que le dispositif d'assistance (12) comporte des moyens de mesure (21a, 21b) des efforts exercés par l'un au moins des mécanismes d'orientation (10) sur la crémaillère (8), et le dispositif de commande (16) est adapté pour modifier le signal de commande de couple (S) en fonction de la valeur d'effort (m) mesurée par lesdits moyens de mesure (21 a, 21b). 2. - Ensemble de direction assistée électrique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'assistance (12) comporte des moyens de mesure (21c) de l'effort exercé par l'organe d'assistance (20) sur la crémaillère (8), et le dispositif de commande (16) est adapté pour modifier le signal de commande de couple (S) en fonction de la valeur d'effort (mc) mesurée par lesdits moyens de mesure (21c). 3. - Ensemble de direction assistée électrique suivant la revendication 2, caractérisée en ce que le dispositif de commande (16) comporte un calculateur (22) qui élabore, à partir de données préenregistrées et de paramètres de fonctionnement (P1, P2, P3), un signal de consigne de couple (S1), et un module de régulation (23) qui élabore, en fonction du signal de consigne (S1) et de la valeur d'effort mesurée (mc), le signal de commande de couple (S), l'un desdits paramètres de fonctionnement (P2) étant constitué par la valeur (m) des efforts de l'un au moins des mécanismes d'orientation (10) sur la crémaillère (8). 4. - Ensemble de direction assistée électrique suivant la revendication 3, caractérisée en ce que le module de régulation (23) comporte un organe de conversion (24) qui délivre à partir de la valeur d'effort mesurée (mc) de l'organe CLAIMS 1. - Electric power steering assembly comprising a rotary steering shaft (4) carrying at one end a flywheel (2) and at its other end a transmission member (7) cooperating with a rack (8) movable in translation, connected at each of its ends (11) to a mechanism (10) for orienting the steering wheels of the vehicle, the assistance device (12) comprising an electric motor (15) which drives a cooperating assistance member (20) with the rack (8), and a control device (16) supplying to said electric motor (15) a control signal (S) adapted to vary the output torque (Cs) of the electric motor (15), as a function of operating parameters of the steering shaft and / or more generally of the vehicle, characterized in that the assistance device (12) comprises means (21a, 21b) for measuring the forces exerted by at least one of the mechanisms orientation (10) on the rack (8), and the control device (16) is adapted to modify the torque control signal (S) as a function of the force value (m) measured by said measuring means (21 a, 21b) . 2. - electric power steering assembly according to claim 1, characterized in that the assistance device (12) comprises means (21c) for measuring the force exerted by the assistance member (20) on the rack (8), and the control device (16) is adapted to modify the torque control signal (S) as a function of the force value (mc) measured by said measuring means (21c). 3. - electric power steering assembly according to claim 2, characterized in that the control device (16) comprises a computer (22) which develops, from prerecorded data and operating parameters (P1, P2, P3) , a torque setpoint signal (S1), and a regulation module (23) which generates, as a function of the setpoint signal (S1) and the measured force value (mc), the torque control signal ( S), one of said operating parameters (P2) being constituted by the value (m) of the forces of at least one of the orientation mechanisms (10) on the rack (8). 4. - electric power steering assembly according to claim 3, characterized in that the regulation module (23) comprises a conversion member (24) which delivers from the measured force value (mc) of the member <Desc/Clms Page number 8><Desc / Clms Page number 8> d'assistance (20) sur la crémaillère (8), un signal de mesure (S0) qui est une image de la valeur réelle du couple de sortie (Cs) du moteur (15). 5. - Ensemble de direction assistée électrique suivant la revendication 4, caractérisée en ce que le module de régulation (23) comporte un organe compa- rateur (25) qui reçoit en entrée le signal de mesure du couple (S0) et le signal de consigne de couple (S1), et délivre en sortie un signal d'écart de couple (SA). 6. - Ensemble de direction assistée électrique suivant la revendication 5, caractérisée en ce que le module de régulation (23) comporte un régulateur P. I. D. (26) qui élabore le signal de commande de couple (S) à partir du signal d'écart de couple (SA). 7. - Ensemble de direction assistée électrique suivant la revendication 6, caractérisée en ce que le gain proportionnel (Kp) du régulateur P. I. D. (26) est préréglé à une valeur comprise entre 6 et 9. 8. - Ensemble de direction assistée électrique suivant la revendication 6, caractérisée en ce que le gain intégral (K;) du régulateur P. I. D. (26) est préréglé à une valeur comprise entre 140 et 210. 9. - Ensemble de direction assistée électrique suivant la revendication 6, caractérisée en ce que le gain différentiel (Kd) du régulateur P. I. D. (26) est préréglé à une valeur comprise entre 0,016 et 0,024. 10. - Procédé de commande, par un signal de commande de couple, d'un moteur électrique de dispositif d'assistance électrique d'un ensemble de direction de véhicule automobile, comprenant un arbre de direction rotatif (4) portant à une extrémité un volant (2) et à son autre extrémité un organe de transmission (7) coopérant avec une crémaillère (8) mobile en translation, reliée à chacune de ses extrémités (11) à un mécanisme (10) d'orientation des roues directrices du véhicule, le dispositif d'assistance (12) comportant un moteur électrique (15) qui entraîne un organe d'assistance (20) coopérant avec la crémaillère (8), et un dispositif de commande (16) fournissant audit moteur électrique (15) un signal de commande (S) adapté pour faire varier le couple de sortie (Cs) du moteur électrique (15), caractérisé en ce qu'on élabore le signal de commande de couple (S) de la façon suivante - on mesure l'effort exercé par l'organe d'assistance (20) sur la crémaillère (8) ;  assistance (20) on the rack (8), a measurement signal (S0) which is an image of the actual value of the output torque (Cs) of the motor (15). 5. - electric power steering assembly according to claim 4, characterized in that the regulation module (23) comprises a comparator member (25) which receives as input the torque measurement signal (S0) and the signal of torque setpoint (S1), and outputs a torque deviation signal (SA). 6. - electric power steering assembly according to claim 5, characterized in that the regulation module (23) comprises a PID regulator (26) which generates the torque control signal (S) from the deviation signal from couple (SA). 7. - Electric power steering assembly according to claim 6, characterized in that the proportional gain (Kp) of the PID regulator (26) is preset to a value between 6 and 9. 8. - Electric power steering assembly according to the claim 6, characterized in that the integral gain (K;) of the PID regulator (26) is preset to a value between 140 and 210. 9. - electric power steering assembly according to claim 6, characterized in that the gain differential (Kd) of the PID regulator (26) is preset to a value between 0.016 and 0.024. 10. - Method for controlling, by a torque control signal, of an electric motor of an electric assistance device of a motor vehicle steering assembly, comprising a rotary steering shaft (4) carrying at one end a steering wheel (2) and at its other end a transmission member (7) cooperating with a rack (8) movable in translation, connected at each of its ends (11) to a mechanism (10) for orienting the steering wheels of the vehicle , the assistance device (12) comprising an electric motor (15) which drives an assistance member (20) cooperating with the rack (8), and a control device (16) providing to said electric motor (15) a control signal (S) adapted to vary the output torque (Cs) of the electric motor (15), characterized in that the torque control signal (S) is produced as follows - the force is measured exerted by the assistance member (20) on the cream 11th (8); <Desc/Clms Page number 9><Desc / Clms Page number 9> - on convertit la valeur d'effort (mc) ainsi obtenue en valeur de couple réel estimée à partir des caractéristiques du réducteur (19), de l'organe d'assistance (20) et de la crémaillère (8) ; - on mesure les efforts exercés par l'un au moins des mécanismes d'orientation (10) sur la crémaillère (8) ; - on calcule l'écart d'une valeur de couple de consigne, déterminée à partir de données préenregistrées et de paramètres de fonctionnement (P1, P2, P3), avec la valeur de couple réel ainsi estimé, l'un desdits paramètres de fonctionnement (P2) étant constitué par la valeur (m) des efforts de l'un au moins des mécanismes d'orientation (10) sur la crémaillère (8) ; - on calcule une valeur de commande de couple au moyen d'une loi de régulation P. I. D. dont les coefficients (Kp, K;, Kd) sont prédéterminés ; - on élabore le signal de commande de couple (S) qui correspond à ladite valeur de commande. 11. - Véhicule automobile comportant un ensemble de direction assistée suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9. - Converting the force value (mc) thus obtained into the actual torque value estimated from the characteristics of the reduction gear (19), the assistance member (20) and the rack (8); - Measuring the forces exerted by at least one of the orientation mechanisms (10) on the rack (8); - the deviation of a setpoint torque value, determined from prerecorded data and operating parameters (P1, P2, P3), is calculated with the actual torque value thus estimated, one of said operating parameters (P2) being constituted by the value (m) of the efforts of at least one of the orientation mechanisms (10) on the rack (8); - a torque control value is calculated by means of a P. I. D. control law whose coefficients (Kp, K ;, Kd) are predetermined; - the torque control signal (S) which corresponds to said control value is produced. 11. - Motor vehicle comprising a power steering assembly according to any one of claims 1 to 9.
FR0011150A 2000-08-31 2000-08-31 ELECTRIC POWER STEERING ASSEMBLY FOR MOTOR VEHICLE Expired - Fee Related FR2813264B1 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0011150A FR2813264B1 (en) 2000-08-31 2000-08-31 ELECTRIC POWER STEERING ASSEMBLY FOR MOTOR VEHICLE
AT01402255T ATE308446T1 (en) 2000-08-31 2001-08-29 ELECTRIC POWER STEERING DEVICE FOR A MOTOR VEHICLE
EP01402255A EP1184259B1 (en) 2000-08-31 2001-08-29 Electric power steering assembly for motor vehicle
ES01402255T ES2250323T3 (en) 2000-08-31 2001-08-29 ELECTRICAL ASSISTED STEERING ASSEMBLY FOR AUTOMOBILE VEHICLE.
DE60114530T DE60114530T2 (en) 2000-08-31 2001-08-29 Electric power steering device for a motor vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0011150A FR2813264B1 (en) 2000-08-31 2000-08-31 ELECTRIC POWER STEERING ASSEMBLY FOR MOTOR VEHICLE

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2813264A1 true FR2813264A1 (en) 2002-03-01
FR2813264B1 FR2813264B1 (en) 2002-11-29

Family

ID=8853873

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR0011150A Expired - Fee Related FR2813264B1 (en) 2000-08-31 2000-08-31 ELECTRIC POWER STEERING ASSEMBLY FOR MOTOR VEHICLE

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR2813264B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1860019A2 (en) * 2006-05-26 2007-11-28 Jtekt Corporation Power steering apparatus

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5072804A (en) * 1989-09-02 1991-12-17 Robert Bosch Gmbh Power-assisted steering system
JPH08244635A (en) * 1995-03-13 1996-09-24 Honda Motor Co Ltd Motor-driven power steering system
JPH0976927A (en) * 1995-09-18 1997-03-25 Kayaba Ind Co Ltd Motor-driven power steering gear
EP0854075A2 (en) * 1997-01-21 1998-07-22 Koyo Seiko Co., Ltd. Steering apparatus for a vehicle.

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5072804A (en) * 1989-09-02 1991-12-17 Robert Bosch Gmbh Power-assisted steering system
JPH08244635A (en) * 1995-03-13 1996-09-24 Honda Motor Co Ltd Motor-driven power steering system
JPH0976927A (en) * 1995-09-18 1997-03-25 Kayaba Ind Co Ltd Motor-driven power steering gear
EP0854075A2 (en) * 1997-01-21 1998-07-22 Koyo Seiko Co., Ltd. Steering apparatus for a vehicle.

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1997, no. 01 31 January 1997 (1997-01-31) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1997, no. 07 31 July 1997 (1997-07-31) *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1860019A2 (en) * 2006-05-26 2007-11-28 Jtekt Corporation Power steering apparatus
EP1860019A3 (en) * 2006-05-26 2010-09-01 Jtekt Corporation Power steering apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
FR2813264B1 (en) 2002-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0775624B1 (en) Steering system for automobile
FR2580249A1 (en) POWER ASSISTED STEERING APPARATUS ELECTRICALLY CONTROLLED
FR2721572A1 (en) Device for controlling a reaction force to a hydraulic power steering manual actuating element, in particular for a motor vehicle.
EP1574417B1 (en) Electric power steering apparatus for an automotive vehicle, steering assembly having such an apparatus and automotive vehicle equipped with such an assembly
EP1234746B1 (en) Electric power steering assembly for a motor vehicle and associated control method
FR2670735A1 (en) TEMPORARY ASSISTANCE MECHANISM FOR THE STEERING COLUMN OF VEHICLES WITH STEERING WHEELS.
EP0522924B1 (en) Rotary actuator for generating a resistive torque having an adaptive response characteristic on the steering wheel of a control system
EP1172280B1 (en) Electric power steering assembly for a motor vehicle
EP1184259B1 (en) Electric power steering assembly for motor vehicle
FR2835231A1 (en) STEERING SYSTEM OF A MOTOR VEHICLE
EP2318261B1 (en) Power assisted steering system for an automobile
FR2813264A1 (en) Power steering for motor vehicle has assist motor connected to existing rack by secondary pinion
FR2810614A1 (en) ELECTRIC POWER STEERING FOR MOTOR VEHICLE
EP2181031A2 (en) Power steering device for automobile
FR2813265A1 (en) Power steering for motor vehicle has assist motor connected to existing rack by secondary pinion
FR2811628A1 (en) Electrical power-assisted steering system for automotive vehicle, has modified torque control signal as a function of rotation speed and angular acceleration of the steering shaft
WO2021144525A1 (en) Method designed to slave the position of a vehicle steering rack to a position setpoint on the basis of dynamic constraints imposed on a movement of the vehicle
EP3142621B1 (en) Method and device assisting with the electric propulsion of a rolling system, wheelchair kit comprising such a device and wheelchair equipped with such a device
FR2908101A1 (en) Force restoring device and manual control unit assembly for vehicle e.g. car, has force generator coupled to manual control unit, where assembly is arranged such that locking mechanism, generator and unit are coupled in series
EP2145814B1 (en) Method for toe-in adjustment of the front axle of an automobile
EP1234747B1 (en) Electric power steering for a vehicle and control method therefor
FR2821044A1 (en) Electric power steering system for automotive vehicle, has control unit which compensates for effects on steering torque when braking in turns
FR2596722A1 (en) Power-assisted steering for motor vehicles
FR2855465A1 (en) VARIABLE RECALL FORCE GENERATION SYSTEM FOR ACCELERATOR PEDAL
FR2821042A1 (en) Power steering for motor vehicle has control of power steering motor dependent on braking parameters

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse

Effective date: 20100430