FR2897823A1

FR2897823A1 - ELECTROMECHANICAL DIRECTION DEVICE AND METHOD FOR REALIZING A SOFT END LIMIT SWITCH FOR SAID DEVICE.

Info

Publication number: FR2897823A1
Application number: FR0700695A
Authority: FR
Inventors: Arnulf Heilig; Claus Muller
Original assignee: ZF Lenksysteme GmbH
Current assignee: Robert Bosch Automotive Steering GmbH
Priority date: 2006-01-25
Filing date: 2007-01-18
Publication date: 2007-08-31
Anticipated expiration: 2027-01-18
Also published as: DE102006003428A1; FR2897823B1; DE102006003428B4

Abstract

L'invention concerne un dispositif de direction électromécanique ainsi qu'un procédé pour la réalisation d'une butée de fin de course logicielle dans un dispositif de direction électromécanique.L'unité de commande et/ou de régulation logicielle (8) comprend une unité de limitation du couple de ressort (10) qui est constituée pour limiter le couple de ressort maximum intervenant dans le calcul du couple moteur à la différence entre un couple d'assistance maximum (17) à la vitesse instantanée du véhicule, et un couple d'amortissement de marge prédéterminé (18).The invention relates to an electromechanical steering device and to a method for producing a software end stop in an electromechanical steering device.The software control and / or regulation unit (8) comprises a unit for limiting the spring torque (10) which is constituted to limit the maximum spring torque involved in the calculation of the engine torque to the difference between a maximum assist torque (17) at the instantaneous speed of the vehicle, and a torque of predetermined margin damping (18).

Description

DISPOSITIF DE DIRECTION ELECTROMECANIQUE ET PROCEDE POUR LA REALISATIONELECTROMECHANICAL DIRECTION DEVICE AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME

D'UNE BUTEE IDE FIN DE COURSE LOGICIELLE POUR LEDIT DISPOSITIF L'invention concerne un dispositif de direction électromécanique dans lequel des roues directrices d'un véhicule sont reliées cinématiquement aussi bien à un moyen de direction pouvant être influencé par le conducteur qu'à un servomoteur électrique, dans lequel il est prévu au moins un capteur d'angle de braquage, le servomoteur pouvant être piloté au moyen d'une unité de commande et/ou de régulation logicielle pour la réalisation d'une butée de fin de course logicielle, dans lequel le servomoteur produit un couple moteur qui peut être calculé par l'unité de commande et/ou de régulation logicielle (8), l'unité de commande et/ou de régulation logicielle étant réalisée pour tenir cornpte, dans le calcul du couple moteur, des grandeurs telles que le couple d'assistance, le couple de ressort et le couple d'amortissement, et dans lequel l'unité de commande et/ou de régulation logicielle peut déterminer le couple d'assistance en fonction de la vitesse du véhicule, le couple de ressort en fonction de l'angle de braquage, et le couple d'amortissement en fonction de la vitesse de braquage et/ou de la vitesse de rotation du servomoteur. This invention relates to an electromechanical steering device in which steering wheels of a vehicle are kinematically connected to a steering means that can be influenced by the driver as well as to a steering device. electric servomotor, in which at least one steering angle sensor is provided, the servomotor being controllable by means of a control and / or software control unit for producing a software end stop, in which the servomotor produces a motor torque which can be calculated by the control and / or software regulation unit (8), the software control and / or regulation unit being designed to take account of the torque calculation. motor, magnitudes such as the assist torque, the spring torque and the damping torque, and wherein the software control and / or control unit can determine the assisting torque as a function of the vehicle speed, the spring torque as a function of the steering angle, and the damping torque as a function of the steering speed and / or the rotational speed of the servomotor .

Elle concerne également un procédé pour la réalisation d'une butée de fin de course logicielle dans un tel dispositif de direction électromécanique. It also relates to a method for producing a software end stop in such an electromechanical steering device.

Pour la réalisation d'une butée de fin de course logicielle, on connaît, par le document DE 102 44 067 Al, le fait de piloter un servomoteur de manière que, dans la région du braquage maximum des roues d'un véhicule, il se produise un couple qui se compose du couple d'assistance demandé, diminué d'un couple de ressort et d'un couple d'amortissement. Sur la plus grande partie de l'ensemble de la plage d'angle de braquage, le couple du moteur correspond sensiblement au couple d'assistance demandé. Lorsqu'on dépasse un certain angle de braquage prédéterminé qui est situé avant l'angle de braquage maximum effectivement possible, un couple de ressort, qui est tiré d'une caractéristique élastique en fonction de la valeur de l'angle de braquage, est soustrait du couple d'assistance demandé. De même, lorsqu'on dépasse un certain angle de braquage prédéterminé, un couple d'amortissement qui est tiré d'une caractéristique d'amortissement est lui aussi soustrait du couple d'assistance demandé. La somme du couple de ressort et du couple d'amortissement forme un couple de butée de fin de course qui agit en antagonisme par rapport au couple d'assistance demandé. Dans l'état de la technique, il peut se produire que la somme du couple de ressort obtenu et du couple d'amortissement obtenu dépasse en valeur le couple d'assistance que le conducteur demande par son mouvement de braquage pendant un laps de temps relativement long, de sorte que le servomoteur produit un couple moteur antagoniste au mouvement de braquage du conducteur, qui n'est pas surmonté par le conducteur, de sorte qu'il n'est pas possible de plus braquer en exerçant une force sur le moyen de direction. La plage de braquage est donc limitée par le couple moteur du servomoteur à une valeur qui ne peut pas être surmontée par le conducteur. Toutefois, dans la pratique, il peut se produire que le capteur d'angle de braquage envoie un signal d'angle de braquage erroné à l'unité de commande et/ou de régulation logicielle. L'unité de commande et/ou de régulation logicielle prend alors par erreur pour base que l'angle de braquage prédéterminé, à partir duquel le couple d'assistance doit être réduit, est déjà atteint ou dépassé et elle produit en conséquence, en particulier si l'on tourne rapidement le volant de direction, un couple moteur qui est tel que le conducteur ne puisse pas braquer plus. Cette constellation de cas signifie une plus grande exigence de sécurité pour le signal du capteur d'angle de braquage puisque, selon le signal d'angle de braquage transmis, l'angle de braquage qu'il sera possible d'obtenir au maximum risque d'être extrêmement limité. For the production of a software end stop, DE 102 44 067 A1 discloses piloting a servomotor so that, in the region of maximum steering of the wheels of a vehicle, it is possible to produce a torque that consists of the requested assist torque, minus a spring torque and a damping torque. Over most of the entire steering angle range, the engine torque substantially corresponds to the requested assist torque. When exceeding a certain predetermined steering angle which is located before the maximum possible steering angle possible, a spring torque, which is derived from an elastic characteristic as a function of the value of the steering angle, is subtracted. the assistance requested. Likewise, when a certain predetermined steering angle is exceeded, a damping torque which is derived from a damping characteristic is also subtracted from the requested assist torque. The sum of the spring torque and the damping torque forms a limit stop torque which acts in antagonism with respect to the requested assistance torque. In the state of the art, it can happen that the sum of the spring torque obtained and the damping torque obtained exceeds in value the assist torque that the driver requests by his steering movement during a relatively short period of time. long, so that the servomotor produces a motor torque antagonistic to the steering movement of the driver, which is not overcome by the driver, so that it is not possible to steer more by exerting a force on the means of direction. The steering range is therefore limited by the engine torque of the servomotor to a value that can not be overcome by the driver. However, in practice, it may occur that the steering angle sensor sends an erroneous steering angle signal to the control and / or software control unit. The software control and / or control unit then mistakenly assumes that the predetermined steering angle from which the assist torque is to be reduced is already reached or exceeded and consequently produces, in particular if you turn the steering wheel quickly, a driving torque that is such that the driver can not steer more. This constellation of cases means a greater safety requirement for the steering angle sensor signal since, depending on the transmitted steering angle signal, the maximum steering angle that can be achieved is at risk. to be extremely limited.

L'invention a donc pour but de fournir un dispositif de direction perfectionné et un procédé perfectionné pour la réaïlisation d'une butée de fin de course logicielle pour ce dispositif dans lesquels l'exécution d'un mouvement de braquage du moyen de direction par le conducteur reste cependant possible en dépit d'un éventuel signal d'angle de braquage erroné. The object of the invention is therefore to provide an improved steering device and an improved method for the re-use of a software end stop for this device in which the execution of a steering movement of the steering means by the However, the driver remains possible despite an erroneous steering angle signal.

Ce problème est résolu par un dispositif tel que défini en préambule et caractérisé en ce que l'unité de commande et/ou de régulation logicielle comprend une unité de limitation du couple de ressort qui est agencée pour limiter le couple de ressort maximum intervenant dans le calcul du couple moteur à la différence entre un couple d'assistance maximum à la vitesse instantanée du véhicule, et un couple d'amortissement de marge prédéterminé. This problem is solved by a device as defined in the preamble and characterized in that the control unit and / or software control comprises a spring torque limiting unit which is arranged to limit the maximum spring torque involved in the calculating the engine torque to the difference between a maximum assist torque at the instantaneous vehicle speed, and a predetermined margin damping torque.

I_e but de l'invention est également atteint par un procédé de réalisation d'une butée de fin de course logicielle pour ledit dispositif de direction électromécanique comprenant des roues directrices d'un véhicule qui peuvent être braquées aussi bien au moyen d'un moyen de direction pouvant être influencé par le conducteur qu'au moyen d'un servomoteur électrique, dans lequel le servomoteur peut être piloté de manière à produire un couple de servomoteur, dans lequel les grandeurs telles que le couple d'assistance, le couple de ressort et le couple d'amortissement interviennent dans le calcul du couple de servomoteur et dans lequel le couple d'assistance est déterminé en fonction de la vitesse du véhicule, le couple de ressort est déterminé en fonction de l'angle de braquage, et le couple d'amortissement est déterminé en fonction de la vitesse de braquage ou de la vitesse de rotation du servomoteur, caractérisé en ce que le couple de ressort maximum intervenant dans le calcul du couple moteur est limité à la différence entre un couple d'assistance maximum pour la vitesse instantanée du véhicule et un couple d'amortissement de marge prédéterminé. The object of the invention is also achieved by a method of producing a software end stop for said electromechanical steering device comprising steering wheels of a vehicle which can be steered as well by means of direction which can be influenced by the driver only by means of an electric servomotor, in which the servomotor can be controlled so as to produce a servomotor torque, in which the magnitudes such as the assist torque, the spring torque and the damping torque is used in the calculation of the servomotor torque and in which the assist torque is determined as a function of the vehicle speed, the spring torque is determined as a function of the steering angle, and the torque 'damping is determined as a function of the steering speed or the rotational speed of the servomotor, characterized in that the maximum spring torque involved in calculating the engine torque is limited to the difference between a maximum assist torque for the instantaneous vehicle speed and a predetermined margin damping torque.

L'invention est basée sur l'idée de réaliser une unité de commande et/ou de régulation logicielle de telle manière que le couple de ressort qui est soustrait du couple d'assistance demandé ne dépasse pas une valeur maximurn qui est fonction de la vitesse instantanée du véhicule. En d'autres termes, le couple de ressort maximum qui intervient dans le calcul du couple moteur ne peut pas dépasser la différence entre le couple d'assistance maximum pour la vitesse actuelle du véhicule et un couple d'amortissement de marge prédéterminé, qui est, par exemple, de 2 Nm. De cette façon, le couple de ressort maximum qui peut être soustrait au maximum du couple d'assistance demandé varie dynamiquement en fonction de la vitesse du véhicule ou en fonction du couple d'assistance maximum admissible à la vitesse actuelle du véhicule. Ce couple d'assistance maximum admissible est calculé par l'unité de commande et/ou de régulation logicielle, ou tiré de caractéristiques de couple d'assistance prédéterminées. Etant donné que le couple moteur du servomoteur est essentiellement calculé à partir du couple d'assistance demandé, diminué du couple de ressort qui ne dépasse pas une valeur maximum et aussi diminué du couple d'amortissement, l'invention apporte la possibilité d'agir sur le couple rnoteur maximum résultant du servomoteur, de préférence de telle manière que la butée de fin de course logicielle, c'est-à-dire le couple moteur produit par le servomoteur, puisse être surmontée par le conducteur jusqu'à atteindre une butée mécanique. De cette façon, il n'y a pas de risque de blocage total de la direction dans le cas d'un signal d'angle de braquage erroné ou risquant être erroné. Dans le mode de considération décrit, on n'a pas tenu compte d'autres grandeurs, de plus faible incidence, qui influent sur le couple moteur. Naturellement, ces grandeurs peuvent aussi être prises en compte en supplément dans le calcul du couple moteur. The invention is based on the idea of producing a software control and / or regulation unit such that the spring torque which is subtracted from the requested assistance torque does not exceed a maximum value which is a function of the speed instantaneous vehicle. In other words, the maximum spring torque involved in calculating the engine torque can not exceed the difference between the maximum assist torque for the current vehicle speed and a predetermined margin damping torque, which is for example, 2 Nm. In this way, the maximum spring torque that can be subtracted from the maximum of the requested assist torque varies dynamically depending on the speed of the vehicle or as a function of the maximum assist torque of the vehicle. current speed of the vehicle. This maximum allowable assist torque is calculated by the software control and / or control unit, or derived from predetermined assist torque characteristics. Since the motor torque of the servomotor is essentially calculated from the requested assistance torque, decreased by the spring torque that does not exceed a maximum value and also decreased by the damping torque, the invention provides the possibility of acting the maximum torque torque resulting from the servomotor, preferably such that the software end stop, ie the engine torque produced by the servomotor, can be overcome by the driver until a stop is reached mechanical. In this way, there is no risk of total steering lock in the case of a steering angle signal that is wrong or may be wrong. In the mode of consideration described, other magnitudes of lower incidence which affect the motor torque have not been taken into account. Of course, these quantities can also be taken into account in the calculation of the engine torque.

Dans un développement de l'invention, il est prévu que la valeur maximum du couple d'amortissement, qui intervient dans le calcul du couple moteur, soit limitée ou puisse être limitée par l'unité de commande et/ou de régulation logicielle au couple d'amortissement de marge prédéterminé. Ceci permet d'assurer que la somme du couple de ressort et du couple d'amortissement ne dépassera pas la valeur absolue du couple d'assistance demandé, c'est-à-dire que les roues du véhicule ne pourront pas être braquées par le servomoteur en sens inverse du sens de braquage voulu. La différence entre le couple d'assistance, le couple d'amortissement maximum limité et le couple d'amortissement de marge prédéterminé est au moins approximativement nulle. Le couple d'amortissement maximum est de préférence calculé par l'unité de commande et/ou de régulation logicielle en fonction de la vitesse de rotation du servomoteur et/ou en fonction de la vitesse de braquage et, en particulier aussi en fonction de l'angle de braquage actuel, en se basant sur une caractéristique d'amortissement. Pour cela, la valeur tirée de la caractéristique d'amortissement est multipliée par la vitesse de rotation du servomoteur ou par la vitesse de braquage actuelle. In a development of the invention, it is provided that the maximum value of the damping torque, which is involved in the calculation of the engine torque, is limited or can be limited by the control unit and / or software control to the torque predetermined margin amortization. This makes it possible to ensure that the sum of the spring torque and the damping torque does not exceed the absolute value of the requested assistance torque, that is to say that the wheels of the vehicle can not be turned by the Servomotor in the opposite direction to the desired steering direction. The difference between the assist torque, the maximum limited damping torque and the predetermined margin damping torque is at least approximately zero. The maximum damping torque is preferably calculated by the control and / or software regulation unit as a function of the rotational speed of the servomotor and / or as a function of the steering speed and, in particular, also according to the speed of rotation. current steering angle, based on a damping characteristic. For this, the value derived from the damping characteristic is multiplied by the rotational speed of the servomotor or by the current steering speed.

Selon une forme préférée de réalisation de l'invention, il est prévu que l'unité de commande et/ou de régulation logicielle ne limite le couple d'amortissement maximum, en particulier au moyen d'une unité de limitation du couple d'amortissement, qu'après l'écoulement d'un laps de temps prédéterminé. Dans le cas idéal, le laps de temps est de moins de 500 ms, de préférence de moins de 100 ms, et en particulier il est égal à environ 50 ms. Le laps de temps peut-être mesuré au moyen d'un dispositif de mesure du temps de l'unité de commande et/ou de régulation logicielle. Avec la construction selon l'invention, il peut se faire que, pendant un laps de temps minime, on produise un couple moteur qui est antagoniste au couple d'assistance demandé. En l'absence d'un tel bref dépassement du couple d'amortissement maximum limité, les grandes masses inertes du dispositif de direction peuvent difficilement être suffisamment freinées avant d'atteindre une butée mécanique située au-delà de la butée de fin de course logicielle. Avec cette forme préférée de réalisation, il est possible de freiner efficacement un mouvement de braquage très rapide et d'éviter ainsi un impact violent sur la butée de fin de course mécanique qui est de préférence un tampon élastique. Du fait que le laps de temps est choisi très court, le conducteur n'est pas décontenancé par le couple moteur antagoniste au mouvement de braquage. Après écoulement du laps de temps qui est à peine perceptible pour le conducteur, ce dernier peut braquer plus fortement, jusqu'à la butée de fin de course mécanique, avec une assistance du servomoteur faible ou nulle. Toutefois, le mouvement de braquage est alors suffisamment freiné pour que l'énergie cinétique résultant de ce mouvement, ainsi que la contrainte mécanique exercée lors de l'arrivée sur la butée de fin de course mécanique, soient négligeables. Du fait que le couple d'amortissement dépend de la vitesse de braquage, la limitation clu couple d'amortissement maximum au couple de marge prédéterminé n'entre en jeu que dans le cas de rnouvements de braquage rapides. Lorsque le conducteur braque lentement en direction de la butée de fin de course, le couple d'amortissement demandé ne doit pas nécessairement être limité et, dans ce cas, le sens du couple moteur est toujours dirigé dans le sens du braquage. According to a preferred embodiment of the invention, it is provided that the software control and / or control unit does not limit the maximum damping torque, in particular by means of a damping torque limiting unit. after the lapse of a predetermined period of time. In the ideal case, the time is less than 500 ms, preferably less than 100 ms, and in particular it is equal to about 50 ms. The time can be measured by means of a device for measuring the time of the control unit and / or software control. With the construction according to the invention, it can happen that, for a minimal period of time, a motor torque is produced which is antagonistic to the requested assistance torque. In the absence of such a brief exceeding of the maximum limited damping torque, the large inert masses of the steering device can hardly be sufficiently braked before reaching a mechanical stop located beyond the end of the software limit stop. . With this preferred embodiment, it is possible to effectively brake a very fast steering movement and thus avoid a violent impact on the mechanical end stop which is preferably an elastic buffer. Because the time is chosen very short, the driver is not disconcerted by the engine torque antagonist to the steering movement. After the lapse of the time, which is barely noticeable to the driver, the driver can steer harder to the mechanical end stop with little or no servomotor assistance. However, the steering movement is then sufficiently braked so that the kinetic energy resulting from this movement, as well as the mechanical stress exerted upon arrival on the mechanical end stop, are negligible. Since the damping torque depends on the steering speed, the limitation of the maximum damping torque to the predetermined margin torque only comes into play in the case of fast turning operations. When the driver slowly steers towards the limit stop, the damping torque requested need not necessarily be limited and, in this case, the direction of the engine torque is always directed in the steering direction.

Le couple d'assistance maximum pour une vitesse instantanée du véhicule, le couple d'assistance demandé, le couple de ressort et le couple d'amortissement sont déterminés par l'unité de commande et/ou de régulation logicielle sur la base de caractéristiques ou au moyen d'algorithmes prédéterminés. Ici, la grandeur du couple d'assistance est, d'une part, fonction de la vitesse instantanée du véhicule et, d'autre part, de préférence aussi fonction du couple de braquage exercé par le conducteur, qui peut être déterminé au moyen d'un capteur de couple. (_'invention est maintenant décrite de façon plus détaillée en référence à la description d'un exemple de réalisation et des dessins annexés dans lesquels: The maximum assist torque for an instant vehicle speed, the requested assist torque, the spring torque, and the damping torque are determined by the software control and / or control unit based on characteristics or by means of predetermined algorithms. Here, the magnitude of the assisting torque is, on the one hand, a function of the instantaneous speed of the vehicle and, on the other hand, preferably also a function of the steering torque exerted by the driver, which can be determined by means of a torque sensor. The invention is now described in more detail with reference to the description of an exemplary embodiment and the accompanying drawings in which:

la figure 1 est une représentation schématique d'une direction 20 électromécanique selon l'invention équipée d'une unité de commande et/ou de régulation logicielle représentée par un cadre, FIG. 1 is a schematic representation of an electromechanical direction according to the invention equipped with a control and / or software regulation unit represented by a frame,

la figure 2 est un schéma-bloc de l'unité de commande et/ou de régulation logicielle du dispositif de la figure 1, et la figure 3 représente la courbe de variation du couple moteur dans le cas d'un mouvement de braquage rapide en direction d'une butée de fin de course. FIG. 2 is a block diagram of the software control and / or regulation unit of the device of FIG. 1, and FIG. 3 represents the variation curve of the engine torque in the case of a rapid steering movement in FIG. direction of a limit stop.

La figure 1 représente une direction électromécanique 1 comportant un moyen 30 die direction 2 constitué par un volant de direction. Le moyen de direction 2 est relié par un arbre de direction 3 à un boîtier de direction 4 qui convertit le mouvement de rotation du moyen de direction 2 en un mouvement de 25 translation qui est lui-même transmis, par l'intermédiaire d'une tringlerie 5, à des roues avant 6 du véhicule pour déterminer le braquage des roues du véhicule. Un servomoteur 7 agit en outre sur le boîtier de direction 4 pour assister le mouvement de braquage du conducteur. Ce servomoteur est piloté ou réglé par une unité de commande et/ou de régulation logicielle, appelée ci-après SSRE 8, en fonction de différentes grandeurs d'entrée 9 qui sont mesurées au moyen de capteurs non représentés. En variante, le servomoteur 7 peut attaquer, par exemple, un mécanisme de superposition inclus dans la colonne de direction pour assurer l'assistance. Figure 1 shows an electromechanical direction 1 comprising a means 30 direction die 2 consisting of a steering wheel. The steering means 2 is connected by a steering shaft 3 to a steering gear 4 which converts the rotational movement of the steering means 2 into a translational movement which is itself transmitted via a gearbox. linkage 5, to the front wheels 6 of the vehicle to determine the steering wheel of the vehicle. A servomotor 7 also acts on the steering gear 4 to assist the steering movement of the driver. This servomotor is controlled or regulated by a control unit and / or software control, hereinafter called SSRE 8, according to different input variables 9 which are measured by means of sensors not shown. Alternatively, the servomotor 7 may attack, for example, an overlay mechanism included in the steering column to provide assistance.

La figure 2 est une représentation schématique par un bloc du SSRE 8. Ce SSRE 8 comprend une unité combinée de détermination d'un couple de ressort et d'un couple d'amortissement, appelée ci-après FDE 10. Au moyen de cette unité, lorsqu'on dépasse un angle de braquage prédéterminé, par exemple de 535 , un couple de ressort 14 peut être déterminé en fonction du signal d'angle de braquage 13 transmis à la FDE 11) et en se basant sur une caractéristique de couple de ressort prédéterminée 1'1. Le couple de ressort 14 constaté par la FDE 10 est transmis à une unité 15 de limitation du couple de ressort. Un couple de ressort maximum admissible 16 est en outre envoyé à l'unité de limitation du couple de ressort 15. L'unité de limitation du couple de ressort 15 limite le couple de ressort 14 au couple de ressort maximum 16 dans le cas où le couple de ressort 14 constaté par la FDE 10 dépasse le couple de ressort maximum 16. FIG. 2 is a diagrammatic representation by a block of the SSRE 8. This SSRE 8 comprises a combined unit for determining a spring torque and a damping torque, hereinafter called FDE 10. Using this unit when a predetermined steering angle, for example 535, is exceeded, a spring torque 14 can be determined as a function of the steering angle signal 13 transmitted to the FDE 11) and based on a torque characteristic of predetermined spring 1'1. The spring torque 14 found by the FDE 10 is transmitted to a spring torque limiting unit 15. A maximum allowable spring torque 16 is furthermore sent to the spring torque limiting unit 15. The spring torque limiting unit 15 limits the spring torque 14 to the maximum spring torque 16 in the case where the spring torque 14 found by the FDE 10 exceeds the maximum spring torque 16.

Le couple de ressort maximum 16 est calculé par un soustracteur 34. Ce dernier forme la différence entre un couple d'assistance maximum 17 et un couple d'amortissement de marge constant préréglé 18. Le couple d'assistance maximum 17 est déterminé sur la base de caractéristiques 20 par une unité de détermination du couple d'assistance appelée ci-après UDE 19. Chaque caractéristique 20 (0, 1, 2, 3, 4) correspond à une vitesse du véhicule. La caractéristique 0 correspond au comportement du couple d'assistance à une petite vitesse du véhicule et la caractéristique 4 au comportement du couple d'assistance à une grande vitesse du véhicule, rapportée à chaque fois au couple de braquage exercé par le conducteur. Le couple d'assistance demandé décroît avec l'accroissement de la vitesse du véhicule. La valeur maximum de chaque caractéristique correspond au couple d'assistance maximum actuel. La UDE 19 détermine le couple d'assistance maximum 17 en fonction de la vitesse actuelle 21 du véhicule et du couple de braquage 22 exercé par le conducteur, qui est mesuré par un capteur de couple The maximum spring torque 16 is calculated by a subtractor 34. The latter forms the difference between a maximum assist torque 17 and a preset constant damping torque 18. The maximum assist torque 17 is determined on the basis of of characteristics 20 by an assist torque determining unit hereinafter referred to as UDE 19. Each characteristic (0, 1, 2, 3, 4) corresponds to a vehicle speed. The characteristic 0 corresponds to the behavior of the assisting torque at a low speed of the vehicle and the characteristic 4 to the behavior of the assisting torque at a high speed of the vehicle, each referred to the steering torque exerted by the driver. The assistance torque requested decreases with increasing vehicle speed. The maximum value of each characteristic corresponds to the current maximum assist torque. The ESU 19 determines the maximum assist torque 17 as a function of the current vehicle speed 21 and the steering torque 22 exerted by the driver, which is measured by a torque sensor.

En cas de dépassement d'un angle de braquage prédéterminé, par exemple de 530 , la FDE 10 détermine aussi un couple d'amortissement en fonction du signal d'angle de braquage 13, en se basant sur une caractéristique du couple d'amortissement 12. La valeur 23 déterminée sur la base de la courbe caractéristique 12, est multipliée dans un multiplicateur 35 par la vitesse de rotation 24 du servomoteur, ou vitesse de braquage, et on obtient ainsi le couple d'amortissement 25. In case of exceeding a predetermined steering angle, for example 530, the FDE 10 also determines a damping torque as a function of the steering angle signal 13, based on a characteristic of the damping torque 12 The value 23 determined on the basis of the characteristic curve 12 is multiplied in a multiplier 35 by the rotational speed 24 of the servomotor, or the steering speed, and thus the damping torque 25 is obtained.

Ce couple d'amortissement 25 est transmis à un limiteur de couple d'amortissement 26 en même temps que le couple d'amortissement de marge 18. En cas de dépassement du couple d'amortissement de marge 18, le limiteur de couple d'amortissement 26 limite le couple d'amortissement 25 au couple d'amortissement de marge 18. Toutefois, la limitation n'est exécutée qu'après l'écoulement d'un laps de temps prédéterminé, mesuré au moyen d'un dispositif de mesure du temps 27, et qui est par exemple de 100 ms, de sorte que la somme 28 du couple de ressort et du couple d'amortissement peut dépasser brièvement le couple d'assistance demandé. La somme 28 est calculée par un additionneur 29. Cette somme 28, donc le couple de butée de fin de course, est transmise à un calculateur de couple moteur 30. Ce dernier obtient essentiellement le couple moteur 32 en formant la différence entre le couple d'assistance demandé 31 et la somme 28. Par ailleurs, on prend aussi en compte des grandeurs additionnelles 33 qui influent sur le couple moteur, par exemple un couple de lacet. Le couple moteur 32 est alors produit par le servomoteur 7. Avec le SSRE 8 selon l'invention, on obtient que la somme 28 This damping torque 25 is transmitted to a damping torque limiter 26 at the same time as the margin damping torque 18. In the event of exceeding the damping margin torque 18, the damping torque limiter 26 limits the damping torque 25 to the damping torque of the margin 18. However, the limitation is only executed after the lapse of a predetermined period of time, measured by means of a time measuring device. 27, and which is for example 100 ms, so that the sum 28 of the spring torque and the damping torque can briefly exceed the requested assistance torque. The sum 28 is calculated by an adder 29. This sum 28, therefore the limit stop torque, is transmitted to a motor torque calculator 30. The latter essentially obtains the motor torque 32 by forming the difference between the torque of the motor. requested assistance 31 and the sum 28. Moreover, it also takes into account additional quantities 33 which affect the engine torque, for example a pair of yaw. The driving torque 32 is then produced by the servomotor 7. With the SSRE 8 according to the invention, we obtain that the sum 28

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du couple de ressort 16 et du couple d'amortissement 25 peul: seulement dépasser brièvement le couple d'assistance demandé 31, pour assurer le freinage d'un mouvement de braquage rapide. Le conducteur peut ainsi, quasi à tout moment, braquer au-delà de la butée de fin de course logicielle jusqu'à atteindre une butée de fin de course mécanique, de sorte que, dans le cas d'un signal d'angle de braquage 13 éventuellement erroné, il n'y a aucun risque de sécurité. spring torque 16 and damping torque 25 may only briefly exceed the requested assist torque 31 to provide braking of a rapid steering movement. The driver can thus, almost at any time, steer beyond the software limit stop to reach a mechanical end stop, so that, in the case of a steering angle signal 13 possibly wrong, there is no security risk.

La figure 3 représente, à titre d'exemple, la courbe de variation du couple moteur du servomoteur 7 en présence d'un mouvement de braquage rapide. L'angle de braquage est porté en abscisses et le couple moteur en ordonnées. Sur une grande plage d'angles de braquage, le couple moteur est presque constant et correspond sensiblement au couple d'assistance demandé. A partir d'un certain angle de braquage, le couple d'assistance croît et, avec lui, également le couple moteur, puisque la servo-assistance nécessaire devient elle aussi plus grande lorsque l'angle de braquage croît en raison des efforts qui s'exercent. Pour la réalisation d'une butée de fin de course logicielle, à partir du dépassement d'un angle de braquage prédéterminé, qui est ici de 535 par exemple, un couple de ressort et un couple d'amortissement sont soustraits du couple d'assistance demandé. Pendant un bref laps de temps d'environ 100 ms, se produit la soustraction d'au maximum un couple de ressort limité à une valeur maximum (différence issue d'un couple d'assistance maximum pour la vitesse instantanée du véhicule) et d'un couple d'amortissement non limité. Dans ce laps de temps, la courbe de variation du couple moteur tombe dans la zone négative. Après l'écoulement du laps de temps minimum, le couple d'assistance maximum est limité à la valeur d'amortissement de marge prédéterminée, de sorte que le conducteur peut continuer à braquer jusqu'à la butée de fin de course mécanique. FIG. 3 represents, by way of example, the variation curve of the engine torque of the servomotor 7 in the presence of a fast steering movement. The steering angle is plotted on the abscissa and the engine torque on the ordinate. Over a wide range of steering angles, the engine torque is almost constant and corresponds substantially to the requested assistance torque. From a certain steering angle, the assist torque increases and, with it, also the engine torque, since the necessary servo-assistance also becomes larger when the steering angle increases because of the forces that 'exercise. For the realization of a software end stop, from the exceeding of a predetermined steering angle, which is here of 535 for example, a spring torque and a damping torque are subtracted from the assistance torque request. For a brief period of time of about 100 ms, the subtraction of at most a spring torque limited to a maximum value (difference resulting from a maximum assist torque for the instantaneous speed of the vehicle) is produced. an unrestricted damping torque. In this period of time, the variation curve of the motor torque falls in the negative zone. After the lapse of the minimum lapse of time, the maximum assist torque is limited to the predetermined margin damping value, so that the driver can continue to steer to the mechanical limit stop.

La présente invention n'est pas limitée à la forme de réalisation préférée décrite, mais peut subir différentes modifications ou variantes évidentes pour l'homme du métier. The present invention is not limited to the preferred embodiment described, but may undergo various modifications or variations obvious to those skilled in the art.

Liste des référencesList of references

1 Dispositif de direction électromécanique 2 Moyen de direction 3 Arbre de direction 4 Boîtier de direction 5 Tringlerie 6 Roues de véhicule 7 Servomoteur 8 Unité de commande et/ou de régulation logicielle (SFRE) 9 Grandeurs d'entrée 10 Unité de détermination du couple de ressort et du couple d'amortissement (FDE) 11 Courbe caractéristique du ressort 12 Courbe caractéristique de l'amortissement 13 Signal d'angle de braquage 14 Couple du ressort 15 Unité de limitation du couple du ressort 16 Couple maximum du ressort 17 Couple d'assistance maximum 18 Couple d'amortissement de marge 19 Unité de détermination du couple d'assistance 20 Courbes caractéristiques 21 Vitesse instantanée du véhicule 22 Moyen de direction 2:3 Valeur 24 Vitesse de rotation du servomoteur 25 Couple d'amortissement 26 Limiteur de couple d'amortissement 27 Dispositif de mesure du temps 28 Somme 29 Additionneur 10 30 Calculateur de vitesse de rotation du moteur 31 Couple d'assistance demandé 32 Couple du moteur 33 Autres grandeurs influant sur le couple moteur 34 Soustracteur 35 Multiplicateur 1 Electromechanical steering device 2 Steering gear 3 Steering shaft 4 Steering box 5 Linkage 6 Vehicle wheels 7 Servomotor 8 Software control and / or regulation unit (SFRE) 9 Input variables 10 Torque determination unit spring and damping torque (FDE) 11 Spring characteristic curve 12 Damping characteristic curve 13 Steering angle signal 14 Spring torque 15 Spring torque limiting unit 16 Spring maximum torque 17 Torque torque maximum assistance 18 Margin damping torque 19 Assist torque determination unit 20 Characteristic curves 21 Vehicle instantaneous speed 22 Steering means 2: 3 Value 24 Servomotor rotation speed 25 Damping torque 26 Torque limiter damping 27 Time measuring device 28 Sum 29 Additioner 10 30 Engine speed calculator 31 Assistance torque requested 32 Hit the motor 33 Other variables influencing the motor torque 34 Subtractor 35 Multiplier

Claims

REVENDICATIONS

1. Dispositif de direction électromécanique dans lequel des roues directrices (6) d'un véhicule sont reliées cinématiquement aussi bien à un moyen de direction (2) pouvant être influencé par le conducteur qu'à un servomoteur électrique (7), dans lequel il est prévu au moins un capteur d'angle de braquage, le servomoteur (7) pouvant être piloté au moyen d'une unité de commande et/ou de régulation logicielle (8) pour la réalisation d'une butée de fin de course logicielle, dans lequel le servomoteur (7) produit un couple moteur qui peut être calculé par l'unité de commande et/ou de régulation logicielle (8), l'unité de commande et/ou de régulation logicielle (8) étant réalisée pour tenir compte, dans le calcul du couple moteur, des grandeurs telles que le couple d'assistance (31), le couple de ressort (14) et le couple d'amortissement (25), et dans lequel l'unité de commande et/ou de régulation logicielle (8) peut déterminer le couple d'assistance (31) en fonction de la vitesse du véhicule, le couple de ressort en fonction de l'angle de braquage, et le couple d'amortissement en fonction de la vitesse de braquage et/ou de la vitesse de rotation du servomoteur, caractérisé en ce que l'unité de commande et/ou de régulation logicielle (8) comprend une unité de limitation du couple de ressort (10) qui est agencée pour limiter le couple de ressort maximum intervenant dans le calcul du couple moteur à la différence entre un couple d'assistance maximum (17) à la vitesse instantanée du véhicule, et un couple d'amortissement de marge prédéterminé (18). An electromechanical steering device in which steering wheels (6) of a vehicle are kinematically connected to both steering means (2) which can be influenced by the driver and to an electric servomotor (7) in which at least one steering angle sensor is provided, the servomotor (7) being controllable by means of a software control and / or regulation unit (8) for producing a software end stop, wherein the servomotor (7) produces a motor torque which can be calculated by the software control and / or control unit (8), the software control and / or regulation unit (8) being designed to take account of in the calculation of the motor torque, magnitudes such as the assist torque (31), the spring torque (14) and the damping torque (25), and wherein the control unit and / or software control (8) can determine the assist torque (31) depending on of the vehicle speed, the spring torque as a function of the steering angle, and the damping torque as a function of the steering speed and / or the speed of rotation of the servomotor, characterized in that the control and / or software control unit (8) comprises a spring torque limiting unit (10) which is arranged to limit the maximum spring torque involved in the calculation of the engine torque to the difference between an assist torque maximum (17) at the instantaneous speed of the vehicle, and a predetermined margin damping torque (18).

2. Dispositif de direction selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité de commande et/ou de régulation logicielle (8) comprend une unité (10) de limitation du couple d'amortissement qui limite le couple d'amortissement maximum intervenant dans le calcul du couple moteur (32) au couple d'amortissement de marge prédéterminé (18). 2. Steering device according to claim 1, characterized in that the control unit and / or software control (8) comprises a unit (10) for limiting the damping torque which limits the maximum damping torque involved. in calculating the engine torque (32) at the predetermined margin damping torque (18).

3. Dispositif de direction selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'unité de commande et/ou de régulation logicielle (8) comprend un dispositif de 12 mesure du temps (27), et en ce que l'unité (10) de limitation du couple d'amortissement limite le couple d'amortissement maximum intervenant dans le calcul du couple moteur seulement après l'écoulement d'un laps de temps prédéterminé qui peut être mesuré avec ledit dispositif de mesure de temps (27). Steering device according to claim 2, characterized in that the software control and / or regulation unit (8) comprises a time measuring device (27) and that the unit (10) of limiting the damping torque limits the maximum damping torque involved in the calculation of the engine torque only after the lapse of a predetermined period of time which can be measured with said time measuring device (27).

4. Dispositif de direction selon la revendication 3, caractérisé en ce que le laps de temps est inférieur à 500 rns, de préférence inférieur à 100 ms, et est égal à environ 50 ms. 4. Steering device according to claim 3, characterized in that the period of time is less than 500 rns, preferably less than 100 ms, and is equal to about 50 ms.

5. Dispositif de direction selon la revendication 1, caractérisé en ce que la somme (28) du couple de ressort maximum et du couple d'amortissement de marge prédéterminé (18) ne dépasse pas le couple d'assistance demandé (31). 15 Steering device according to claim 1, characterized in that the sum (28) of the maximum spring torque and the predetermined margin damping torque (18) does not exceed the requested assist torque (31). 15

6. Dispositif de direction selon la revendication 1, caractérisé en ce que le couple d'amortissement (25) est une fonction de l'angle de braquage. Steering device according to claim 1, characterized in that the damping torque (25) is a function of the steering angle.

7. Dispositif de direction selon la revendication 1, caractérisé en ce que le couple d'assistance maximum (17) est le maximum d'une courbe de variation 20 du couple d'assistance (20) pour la vitesse instantanée du véhicule et en ce que ledit couple d'assistance maximum (17) peut être déterminé par l'unité de commande et/ou de régulation logicielle (8). Steering device according to claim 1, characterized in that the maximum assist torque (17) is the maximum of a variation curve of the assist torque (20) for the instantaneous speed of the vehicle and in that said maximum assist torque (17) can be determined by the software control and / or control unit (8).

8. Dispositif de direction selon la revendication 1, caractérisé en ce que 25 le couple d'amortissement peut être déterminé par l'unité de commande et/ou de régulation logicielle (8) sous la forme du produit d'une valeur tirée d'une caractéristique de couple d'amortissement (12) et d'un facteur proportionnel à la vitesse de braquage et/ou à la vitesse de rotation (24) du servomoteur (7). 30 8. Steering device according to claim 1, characterized in that the damping torque can be determined by the control and / or software control unit (8) in the form of the product of a value derived from a damping torque characteristic (12) and a factor proportional to the steering speed and / or the rotational speed (24) of the servomotor (7). 30

9. Dispositif de direction selon la revendication 1, caractérisé en ce que le couple de ressort (14) peut être déterminé à partir d'une caractéristique du couple de ressort.10 Steering device according to claim 1, characterized in that the spring torque (14) can be determined from a characteristic of the spring torque.

10. Dispositif de direction selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des butées de fin de course mécaniques. 10. Steering device according to claim 1, characterized in that it comprises mechanical end stops.

11. Procédé pour la réalisation d'une butée de fin de course logicielle dans un dispositif de direction électromécanique, selon l'une des revendications précédentes comprenant des roues directrices (6) d'un véhicule qui peuvent être braquées aussi bien au moyen d'un moyen de direction (2) pouvant être influencé par le conducteur qu'au moyen d'un servomoteur électrique (7), dans lequel le servomoteur (7) peut être piloté de manière à produire un couple de servomoteur (32), dans lequel les grandeurs telles que le couple d'assistance, le couple de ressort et le couple d'amortissement interviennent dans le calcul du couple de servomoteur (32) et dans lequel le couple d'assistance (31) est déterminé en fonction de la vitesse du véhicule, le couple de ressort est déterminé en fonction de l'angle de braquage, et le couple d'amortissement est déterminé en fonction de la vitesse de braquage ou de la vitesse de rotation du servomoteur, caractérisé en ce que le couple de ressort maximum intervenant dans le calcul du couple moteur (32) est limité à la différence entre un couple d'assistance maximum (17) pour la vitesse instantanée du véhicule et un couple d'amortissement de marge prédéterminé (18). 11. A method for producing a software end stop in an electromechanical steering device according to one of the preceding claims, comprising steering wheels (6) of a vehicle which can be steered as well by means of a steering means (2) which can be influenced by the driver only by means of an electric servomotor (7), in which the servomotor (7) can be controlled so as to produce a servomotor torque (32), in which the quantities such as the assist torque, the spring torque and the damping torque are used in the calculation of the servomotor torque (32) and in which the assist torque (31) is determined as a function of the speed of the vehicle, the spring torque is determined according to the steering angle, and the damping torque is determined as a function of the steering speed or the speed of rotation of the servomotor, characterized in that the torque of the The maximum spring involved in calculating the engine torque (32) is limited to the difference between a maximum assist torque (17) for the instantaneous vehicle speed and a predetermined margin damping torque (18).

12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que le couple d'amortissement maximum intervenant dans le calcul du couple moteur est limité au couple d'amortissement de marge prédéterminé (18). 12. The method of claim 11, characterized in that the maximum damping torque involved in the calculation of the engine torque is limited to the predetermined margin damping torque (18).

13. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que le couple d'amortissement maximum intervenant dans le calcul du couple moteur est limité seulement après l'écoulement d'un laps de temps prédéterminé. 30 13. The method of claim 11, characterized in that the maximum damping torque involved in the calculation of the engine torque is limited only after the lapse of a predetermined period of time. 30

14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que le laps de temps est inférieur à 500 ms, de préférence inférieur à 100 ms, et est égal à environ 50 ms.25 14. The method of claim 13, characterized in that the period of time is less than 500 ms, preferably less than 100 ms, and is equal to about 50 ms.

15. Procédé selon l'une des revendications 11 à 14, caractérisé en ce que la différence entre le couple d'assistance, le couple de ressort maximum limité et le couple d'amortissement de marge prédéterminé est égal à approximativement zéro. 15. Method according to one of claims 11 to 14, characterized in that the difference between the assist torque, the maximum limited spring torque and the predetermined margin damping torque is equal to approximately zero.

16. Procédé selon l'une des revendications 11 à 15, caractérisé en ce que le couple d'amortissement est une fonction de l'angle de braquage. 16. Method according to one of claims 11 to 15, characterized in that the damping torque is a function of the steering angle.

17. Procédé selon l'une des revendications 11 à 16, caractérisé en ce que le couple d'assistance maximum (17) est le maximum d'une caractéristique du couple d'assistance (20) pour la vitesse instantanée (21) du véhicule qui est calculée par l'unité de commande et/ou de régulation logicielle et/ou enregistrée dans une mémoire. 17. Method according to one of claims 11 to 16, characterized in that the maximum assist torque (17) is the maximum of a characteristic of the assist torque (20) for the instantaneous speed (21) of the vehicle which is calculated by the software control and / or control unit and / or stored in a memory.