FR2904593A1 - METHOD FOR CONTROLLING OR CONTROLLING AT LEAST ONE VEHICLE MARKET SIZE AND APPARATUS FOR CARRYING OUT SAID METHOD - Google Patents

METHOD FOR CONTROLLING OR CONTROLLING AT LEAST ONE VEHICLE MARKET SIZE AND APPARATUS FOR CARRYING OUT SAID METHOD Download PDF

Info

Publication number
FR2904593A1
FR2904593A1 FR0704555A FR0704555A FR2904593A1 FR 2904593 A1 FR2904593 A1 FR 2904593A1 FR 0704555 A FR0704555 A FR 0704555A FR 0704555 A FR0704555 A FR 0704555A FR 2904593 A1 FR2904593 A1 FR 2904593A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
rack
force
vehicle
steering
calculated
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.)
Pending
Application number
FR0704555A
Other languages
French (fr)
Inventor
Roland Greul
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.)
Robert Bosch Automotive Steering GmbH
Original Assignee
ZF Lenksysteme GmbH
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 ZF Lenksysteme GmbH filed Critical ZF Lenksysteme GmbH
Publication of FR2904593A1 publication Critical patent/FR2904593A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/12—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to parameters of the vehicle itself, e.g. tyre models
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/002—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits computing target steering angles for front or rear wheels
    • B62D6/006—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits computing target steering angles for front or rear wheels using a measured or estimated road friction coefficient

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

Dans le procédé pour la régulation ou la commande d'au moins une grandeur d'état de marche d'un véhicule de l'invention, la force de guidage latérale est déterminée sous la forme d'une relation cinématique prédéterminée en fonction de la force de crémaillère qui, de son côté, est calculée en fonction des couples qui s'exercent dans le système de direction.Le mouvement de direction est transmis, par l'intermédiaire du mécanisme de direction 6 et de la crémaillère 7, à une timonerie 11 qui représente la cinématique de la roue avant 8 braquée. La force de crémaillère FZ qui agit dans la direction de la crémaillère 7 est en rapport avec la force de guidage latérale Fy qui agit sur le pneumatique 10 de la roue avant directrice 8 dans la direction transversale.In the method for controlling or controlling at least one operating state variable of a vehicle of the invention, the lateral guiding force is determined in the form of a predetermined kinematic relationship as a function of the force. of rack and pinion, which, in turn, is calculated according to the torque exerted in the steering system.The steering movement is transmitted, via the steering mechanism 6 and the rack 7, to a wheelhouse 11 which represents the kinematics of the front wheel 8 pointed. The rack force FZ acting in the direction of the rack 7 is related to the lateral guiding force Fy acting on the tire 10 of the steering wheel 8 in the transverse direction.

Description

PROCEDE POUR LA REGULATION OU LA COMMANDE D'AU MOINS UNE GRANDEUR D'ETAT DE MARCHE D'UN VEHICULE ET APPAREIL POUR LA MISE EN OEUVRE DE CE PROCEDE METHOD FOR CONTROLLING OR CONTROLLING AT LEAST ONE VEHICLE MARKET SIZE AND APPARATUS FOR CARRYING OUT SAID METHOD

L'invention concerne un procédé pour la régulation ou la commande d'au moins une grandeur d'état de marche d'un véhicule, dans lequel la force de guidage latérale qui s'exerce dans un pneumatique du véhicule est calculée pour l'exécution du réglage d'un actionneur situé dans ledit véhicule.The invention relates to a method for regulating or controlling at least one operating state of a vehicle, wherein the lateral guiding force in a vehicle tire is calculated for execution. adjusting an actuator in said vehicle.

L'invention concerne également un appareil de régulation et de commande pour la mise en œuvre du procédé selon l'invention.The invention also relates to a control and control apparatus for implementing the method according to the invention.

Dans la revue "ATZ Automobiltechnische Zeitschrift 96", 1994, pages 674 à 689, on décrit un procédé pour la régulation de la dynamique de marche dans des véhicules automobiles, dans lequel la dynamique longitudinale du véhicule et la dynamique transversale du véhicule sont prises en compte. Par la régulation de la dynamique de marche, on vise à assurer la stabilité de la marche, même dans des conditions limites.In the journal "ATZ Automobiltechnische Zeitschrift 96", 1994, pages 674 to 689, there is described a method for regulating gait dynamics in motor vehicles, in which the longitudinal dynamics of the vehicle and the transverse dynamics of the vehicle are taken into account. account. By regulating the gait dynamics, we aim to ensure the stability of walking, even under extreme conditions.

Une vitesse de lacet de consigne est déterminée à partir de l'angle du volant qui est imposé par le conducteur, elle est comparée à un taux de lacet et elle sert de base pour une régulation de la vitesse de lacet. Le couple de lacet nécessaire pour le guidage transversal du véhicule est fourni par le régulateur du taux de lacet, et il est appliqué sous la forme de freinages ciblés de différentes roues du véhicule.A set yaw rate is determined from the steering wheel angle imposed by the driver, is compared to a yaw rate and serves as a basis for yaw rate control. The yaw torque required for the transverse guidance of the vehicle is provided by the yaw rate regulator, and is applied as targeted braking of different wheels of the vehicle.

Toutefois, en cas de faibles coefficients d'adhérence des pneumatiques, la régulation de la vitesse de lacet utilisée seule peut conduire, à de grands angles de flottement et, de ce fait, à une instabilité du véhicule. C'est pourquoi, en plus de la régulation de la vitesse de lacet, on introduit aussi dans le concept de régulation une limitation de l'angle de flottement du véhicule mais, pour cela, on a besoin de connaître les forces latérales qui se manifestent dans le pneumatique. La détermination des forces latérales nécessite des modèles de pneumatiques compliqués qui, malheureusement, sont toujours affectés d'un coefficient d'incertitude en raison de la complexité de la dynamique des pneumatiques.However, in the case of low tire adhesion coefficients, the regulation of the yaw rate used alone can lead, at large flotation angles and, as a result, to instability of the vehicle. This is why, in addition to the regulation of the yaw rate, we also introduce into the concept of regulation a limitation of the vehicle's floating angle, but for this, we need to know the lateral forces that manifest themselves. in the pneumatic. The determination of lateral forces requires complicated tire models which unfortunately are still affected by an uncertainty coefficient due to the complexity of the tire dynamics.

En partant de cet état de la technique, l'invention a pour but de déterminer d'une façon simple et avec une grande précision la force de guidage latérale qui se manifeste dans un pneumatique d'un véhicule, afin de régler ou de commander au moins une grandeur d'état de marche.Starting from this state of the art, the object of the invention is to determine in a simple way and with great precision the lateral guiding force which manifests itself in a tire of a vehicle, in order to adjust or control the less a magnitude of state of operation.

Selon l'invention, ce problème est résolu par le procédé tel que défini en préambule et caractérisé en ce que la force de guidage latérale est calculée en appliquant une relation cinématique prédéterminée sous la forme d'une fonction de la force de crémaillère qui agit dans la crémaillère du système de direction du véhicule, et en ce que la force de crémaillère est calculée sous la forme d'une fonction des couples de direction qui s'exercent dans le système de direction.According to the invention, this problem is solved by the method as defined in the preamble and characterized in that the lateral guiding force is calculated by applying a predetermined kinematic relationship in the form of a function of the rack force acting in the rack of the steering system of the vehicle, and in that the rack force is calculated as a function of the steering torque exerted in the steering system.

De façon avantageuse, l'on prend en compte comme couples de direction un couple manuel produit par le conducteur et un couple d'un servomoteur d'assistance.Advantageously, as steering couples, a manual torque produced by the driver and a torque of a servomotor of assistance are taken into account.

La force de crémaillère se compose avantageusement d'une partie correspondant au couple manuel produit par le conducteur et d'une partie correspondant au couple moteur d'un servomoteur d'assistance, avec prise en compte de la démultiplication de direction entre le pignon inclus dans le système de direction et la crémaillère, ainsi que de la démultiplication de direction entre le servomoteur et la crémaillère.The rack force advantageously consists of a portion corresponding to the manual torque produced by the driver and a portion corresponding to the engine torque of an assistance servomotor, taking into account the reduction of direction between the pinion included in the steering system and the rack, as well as the reduction of direction between the servomotor and the rack.

Dans le mode de réalisation préféré du procédé de l'invention, une erreur d'estimation peut être déterminée à partir de grandeurs d'état calculées et de grandeurs mesurées correspondantes, ladite erreur étant prise pour base pour le calcul de la force de crémaillère, et les grandeurs d'état calculées pouvant être présentées dans un modèle mathématique sous la forme d'une fonction des couples de direction qui s'exercent dans le système de direction.In the preferred embodiment of the method of the invention, an estimation error can be determined from calculated state variables and corresponding measured quantities, said error being taken as the basis for the calculation of the rack force, and the calculated state quantities which can be presented in a mathematical model in the form of a function of the steering torques exerted in the steering system.

Dans le modèle mathématique présentant la forme d'un circuit de régulation fermé, la force de crémaillère déterminée à partir de l'erreur d'estimation, peut être renvoyée en retour et intervient dans le nouveau calcul des grandeurs d'entrée.In the mathematical model having the form of a closed control circuit, the rack force determined from the estimation error can be returned and intervenes in the new calculation of the input quantities.

De préférence, l'angle du volant de direction et l'angle de position du moteur du servomoteur d'assistance sont pris en compte comme grandeurs d'état.Preferably, the angle of the steering wheel and the position angle of the engine of the booster servomotor are taken into account as state variables.

De façon avantageuse, la force de guidage latérale pour l'essieu arrière est déterminée à partir de la force de guidage latérale déterminée pour l'essieu avant, en prenant en compte la force transversale totale exercée sur le véhicule.Advantageously, the lateral guide force for the rear axle is determined from the lateral guiding force determined for the front axle, taking into account the total transverse force exerted on the vehicle.

Dans le procédé selon l'invention pour la régulation ou la commande d'une grandeur d'état de marche, la force de guidage latérale qui se manifeste dans un pneumatique du véhicule est déterminée sur la base d'une relation cinématique prédéterminée sous la forme d'une fonction de la force de crémaillère qui se manifeste dans la crémaillère du système de direction du véhicule. Cette force de crémaillère peut à son tour être calculée en fonction des couples qui s'exercent dans le système de direction. Ceci crée une relation entre les couples de direction qui s'exercent dans le système de direction et la force de guidage latérale qui est nécessaire pour différents concepts de régulation ou de commande dynamiques de la marche. Dans ce mode de réalisation, on peut en principe se dispenser d'utiliser un modèle de pneumatique, ce qui représente une considérable simplification du procédé. Cette valeur ainsi déterminée de la force de guidage latérale qui se manifeste dans le pneumatique, contient l'information sur les coefficients de frottement actuels du pneumatique, mais ces coefficients n'ont pas à être calculés d'après des modèles de pneumatiques, comme cela se fait habituellement dans l'état de la technique, mais ils sont implicitement contenus dans les couples de direction qui agissent dans le système de direction. Ces couples de direction peuvent être déterminés à l'aide de capteurs appropriés et sont normalement un couple manuel produit par le conducteur ainsi qu'un couple de moteur exercé par un servomoteur d'assistance.In the method according to the invention for regulating or controlling a duty state variable, the lateral guiding force which manifests itself in a vehicle tire is determined on the basis of a predetermined kinematic relationship in the form of a function of the rack force that manifests itself in the rack of the steering system of the vehicle. This rack force can in turn be calculated according to the torque that is exerted in the steering system. This creates a relationship between the steering torque exerted in the steering system and the lateral steering force that is required for different dynamic gait control or control concepts. In this embodiment, one can in principle dispense with using a tire model, which represents a considerable simplification of the process. This value thus determined of the lateral guiding force which manifests itself in the tire, contains the information on the current friction coefficients of the tire, but these coefficients do not have to be calculated according to models of tires, as is usually done in the state of the art, but they are implicitly contained in the steering couples that act in the steering system. These steering torques can be determined using appropriate sensors and are normally a manual torque produced by the driver as well as a motor torque exerted by a servomotor assistance.

Avec le procédé selon l'invention, étant donné que les couples de direction peuvent être déterminés avec une haute précision et qu'ils représentent une mesure pour les coefficients de frottement actuels agissant sur les pneumatiques, on peut épuiser des réserves de dynamique de la marche avec des moyens simples, puisqu'on parvient à connaître des valeurs de l'accélération transversale et de grandeurs connexes. Il est possible de procéder à des estimations du coefficient de frottement pour déterminer en particulier le coefficient de frottement de la chaussée. Une autre possibilité consiste en une amélioration de la qualité en ce qui concerne la détermination du couple manuel que le conducteur perçoit lorsqu'il tient le volant selon un certain angle et qui change lorsque, par exemple, le véhicule passe d'une surface de chaussée à grand coefficient de frottement à une surface de chaussée à faible coefficient de frottement. Une amélioration de la réaction dans ces cas signale au conducteur la diminution du coefficient de frottement, de sorte que le conducteur peut réagir correctement à la variation de l'état de la chaussée. Dans l'état de la technique, cette réaction directe est transmise d'une façon qui est fortement amortie et retardée par l'inertie du servomoteur, ce qui rend plus difficile ou entrave même une réaction immédiate du conducteur. Dans le procédé selon l'invention, la réaction immédiate peut être produite dans les actionneurs, sur la base de la connaissance de la force de guidage latérale, et par des interventions appropriées du véhicule.With the method according to the invention, since the steering couples can be determined with high precision and they represent a measure for the current friction coefficients acting on the tires, it is possible to exhaust reserves of dynamic gait. with simple means, since it is possible to know values of transverse acceleration and related quantities. It is possible to make estimates of the coefficient of friction to determine in particular the coefficient of friction of the roadway. Another possibility is an improvement in the quality of determining the manual torque that the driver perceives when holding the steering wheel at a certain angle and changing when, for example, the vehicle passes a road surface. with a high coefficient of friction on a low friction surface area. An improvement in the reaction in these cases signals to the driver the decrease of the coefficient of friction, so that the driver can react correctly to the variation of the state of the roadway. In the state of the art, this direct reaction is transmitted in a way that is strongly damped and delayed by the inertia of the servomotor, which makes it more difficult or hinders even an immediate reaction of the driver. In the process according to the invention, the immediate reaction can be produced in the actuators, on the basis of the knowledge of the lateral guiding force, and by appropriate interventions of the vehicle.

Selon un autre mode de réalisation avantageux, il est prévu que la force de crémaillère soit calculée à une valeur fixe, composée de fractions constituées par le couple manuel et par le couple de moteur du servomoteur d'assistance, avec prise en compte des démultiplications de braquage, d'une part entre un pignon du système de direction et la crémaillère, d'autre part entre le servomoteur et la crémaillère. Ce servomoteur est habituellement un moteur électrique qui est prévu pour l'assistance ou, éventuellement, la réduction du couple de direction qui doit être appliqué par le conducteur dans le système de direction. En remplacement d'un servomoteur électrique, on peut aussi prévoir un dispositif de servomoteur hydraulique qui comprend un cylindre hydraulique, la pression du cylindre hydraulique étant avantageusement produite par l'intermédiaire d'une pompe hydraulique entraînée par un moteur électrique.According to another advantageous embodiment, it is provided that the rack force is calculated at a fixed value, composed of fractions constituted by the manual torque and by the engine torque of the booster servomotor, taking into account the gear ratios, on the one hand between a pinion of the steering system and the rack, on the other hand between the servomotor and the rack. This servomotor is usually an electric motor which is intended for assistance or possibly reduction of the steering torque to be applied by the driver in the steering system. In replacement of an electric servomotor, it is also possible to provide a hydraulic servomotor device which comprises a hydraulic cylinder, the pressure of the hydraulic cylinder being advantageously produced by means of a hydraulic pump driven by an electric motor.

Selon un autre mode de réalisation préférée, la force de crémaillère est calculée en fonction d'une erreur d'estimation qui est donnée par la différence entre des grandeurs d'état calculées dans un modèle mathématique du véhicule et des grandeurs mesurées correspondantes. Les grandeurs d'état calculées dans le modèle mathématique peuvent être représentées sous la forme d'une fonction des couples de direction agissant dans le système de direction. Dans ce mode de réalisation, la force de crémaillère est déterminée, en particulier dans un circuit de régulation fermé, en utilisant un premier estimateur, respectivement un régulateur sur la base des erreurs d'estimation citées, la valeur déterminée de la force de crémaillère étant renvoyée au modèle mathématique dans la boucle fermée pour le calcul des grandeurs d'état. De cette façon, après le transitoire du système, on obtient une valeur fiable pour la force de crémaillère, valeur qui est finalement prise pour base en appliquant la relation de dépendance connue, en tenant compte de la cinématique de la roue dans le système de direction, pour le calcul de la force de guidage latérale appliquée au pneumatique à remettre en ligne.According to another preferred embodiment, the rack force is calculated as a function of an estimation error which is given by the difference between state variables calculated in a mathematical model of the vehicle and corresponding measured quantities. The state quantities calculated in the mathematical model can be represented as a function of the steering couples acting in the steering system. In this embodiment, the rack force is determined, in particular in a closed control circuit, using a first estimator, respectively a regulator based on the cited estimation errors, the determined value of the rack force being returned to the mathematical model in the closed loop for calculating state quantities. In this way, after the transient of the system, a reliable value is obtained for the rack force, which value is finally taken as a basis by applying the known dependence relation, taking into account the kinematics of the wheel in the steering system. for calculating the lateral guiding force applied to the tire to be put back on line.

Dans un autre mode avantageux de réalisation, les grandeurs d'état sont l'angle du volant et l'angle de position du servomoteur d'assistance qui sont calculées dans le modèle mathématique équivalent et comparées aux grandeurs mesurées correspondantes. Habituellement on peut avoir recours à ces grandeurs mesurées dans le système de régulation de la dynamique de marche.In another advantageous embodiment, the state variables are the steering wheel angle and the assist servomotor position angle which are calculated in the equivalent mathematical model and compared to the corresponding measured variables. Usually one can resort to these measured quantities in the control system of the driving dynamics.

La présente invention et ses avantages apparaîtront dans la description suivante d'un mode réalisation préféré de l'invention donné à titre non limitatif et en référence aux dessins annexés dans lesquels :The present invention and its advantages will appear in the following description of a preferred embodiment of the invention given in a nonlimiting manner and with reference to the appended drawings in which:

la figure 1 est une représentation schématique d'un système de direction utilisé dans un véhicule et possédant un servomoteur pour l'assistance de direction et un mécanisme de superposition monté en amont,FIG. 1 is a schematic representation of a steering system used in a vehicle and having a servomotor for steering assistance and an upstream superposition mechanism,

la figure 2 est une représentation schématique des conditions cinématiques régnant au niveau d'une roue,FIG. 2 is a schematic representation of the kinematic conditions prevailing at a wheel,

la figure 3 est un schéma-bloc pour la détermination de la force de guidage latérale qui agit sur un pneumatique dans la direction transversale, en fonction du couple manuel et du couple du moteur, ainsi que des démultiplications des mécanismes contenus dans le système de direction, etFIG. 3 is a block diagram for determining the lateral guiding force acting on a tire in the transverse direction, as a function of the manual torque and the engine torque, as well as the reduction of the mechanisms contained in the steering system. , and

la figure 4 est un schéma-bloc pour la détermination dynamique de la force de crémaillère dans un modèle mathématique équivalent et de la force de guidage latérale qu'il s'agit de déterminer à partir de la première.Figure 4 is a block diagram for the dynamic determination of the rack force in an equivalent mathematical model and the lateral guide force to be determined from the first.

Dans le système de direction 1 représenté schématiquement par la figure 1 , le conducteur impose par l'intermédiaire du volant de direction 2 un angle de volant de direction δLR qui est transmis, par l'intermédiaire d'un arbre de direction 3 et d'un mécanisme de direction 6 ainsi que d'une crémaillère 7 aux roues avant directrices 8 dans lesquelles il s'établit un angle de direction de roue δv. Pour l'assistance de direction, éventuellement aussi pour la réduction du couple qui devra être appliqué par le conducteur, il est prévu un servomoteur 9 qui introduit un couple de direction additionnel TEPS par l'intermédiaire du mécanisme de direction 6. Le servomoteur 9 est en particulier un moteur électrique, tandis que l'on peut aussi envisager éventuellement une assistance de direction hydraulique.In the steering system 1 diagrammatically shown in FIG. 1, the driver imposes, via the steering wheel 2, a steering wheel angle δ LR which is transmitted via a steering shaft 3 and a steering wheel. a steering mechanism 6 as well as a rack 7 to the front steering wheels 8 in which a wheel steering angle δv is established. For steering assistance, possibly also for the reduction of the torque to be applied by the driver, there is provided a servomotor 9 which introduces an additional steering torque T EPS through the steering mechanism 6. The servomotor 9 is in particular an engine electric, while one may also consider a hydraulic steering assistance.

Dans le système de direction 1 , il peut être prévu facultativement un mécanisme de superposition supplémentaire 4 qui est intercalé dans l'arbre de direction 3. A ce mécanisme de superposition 4 est associé un servomoteur 5 lors de l'actionnement duquel est produit un angle de rotation additionnel δM qui est superposé à l'angle de volant de direction δLR généré par le conducteur, de sorte qu'il s'établit un angle de volant de direction résultant δLR' qui est transmis au mécanisme de direction 6 sous la forme d'un angle de pignon de direction. Si le servomoteur additionnel 5 contenu dans le mécanisme de superposition 4 n'est pas actionné, aucun angle de rotation additionnel δM n'est produit, de sorte que l'angle de direction résultant δLR< est identique à l'angle de direction δLR imposé par le conducteur. On peut éventuellement se dispenser aussi entièrement du mécanisme de superposition 4.In the steering system 1, an additional superposing mechanism 4 can be optionally provided which is interposed in the steering shaft 3. To this superposition mechanism 4 is associated a servomotor 5, at the actuation of which an angle is produced. of additional rotation δ M which is superimposed on the steering wheel angle δ LR generated by the driver, so that a resulting steering wheel angle δ LR ' is established which is transmitted to the steering mechanism 6 under the shape of a steering pinion angle. If the additional servomotor 5 contained in the superposing mechanism 4 is not actuated, no additional rotation angle δ M is produced, so that the resulting steering angle δ LR <is identical to the steering angle δ LR imposed by the driver. It is also possible to dispense with the superposition mechanism 4.

La figure 2 illustre schématiquement la cinématique des roues. Le mouvement de direction est transmis, par l'intermédiaire du mécanisme de direction 6 et de la crémaillère 7, à une timonerie 11 qui représente la cinématique de la roue avant 8 braquée. La force de crémaillère Fz qui agit dans la direction de la crémaillère 7 est en rapport avec la force de guidage latérale Fy qui agit sur le pneumatique 10 de la roue avant directrice 8 dans la direction transversale.Figure 2 schematically illustrates the kinematics of the wheels. The steering movement is transmitted, via the steering mechanism 6 and the rack 7, to a wheelhouse 11 which represents the kinematics of the front wheel 8 pointed. The rack force F z which acts in the direction of the rack 7 is related to the lateral guiding force F y acting on the tire 10 of the steering wheel 8 in the transverse direction.

Si l'on considère le montage sur l'essieu avant, on peut reconnaître que les forces de guidage latérales qui sont introduites dans la suspension de la roue par l'intermédiaire du pneumatique sont transformées en un couple de direction qui prend sa réaction sur la barre d'accouplement. Si l'on connaît la cinématique de la suspension de la roue, on peut trouver la relation entre la force de guidage latérale Fy introduite côté essieu et la force de barre d'accouplement ou de crémaillère Fz :If we consider the mounting on the front axle, we can recognize that the lateral guiding forces that are introduced into the suspension of the wheel through the tire are transformed into a steering torque that takes its reaction on the coupling bar. If we know the kinematics of the suspension of the wheel, we can find the relation between the lateral guiding force F introduced there axle side and the force of coupling rod or rack F z :

Fy= Vhn Fz ( kin) désignant ici une fonction déterminée par la cinématique de la roue, qui peut éventuellement être présente sous la forme d'un diagramme.Fy = Vh n Fz (kin) designating here a function determined by the kinematics of the wheel, which may optionally be present in the form of a diagram.

La force de crémaillère Fz est calculée sous la forme d'une fonction f(T) des couples T qui agissent dans le système de direction :The rack force F z is calculated as a function f (T) of the torques T which act in the steering system:

Fz = f(T) , où l'on prend en compte comme couples de direction T le couple manuel TH produit par le conducteur ou qui agit en réaction sur ce dernier, et le couple moteur TEPS du servomoteur d'assistance 9.F z = f (T), where the manual torque TH produced by the driver or acting on the latter, and the motor torque TEPS of the servomotor 9, are taken into account as steering torques.

Le mode de réalisation a l'avantage consistant en ce que, même sans avoir à prendre en compte un coûteux modèle de pneumatique, on peut acquérir la connaissance de la force de guidage latérale Fy qui agit sur un pneumatique intéressé.The embodiment has the advantage that, even without having to take into account an expensive tire model, knowledge of the lateral guiding force F y acting on an interested tire can be acquired.

Les forces de guidage latérales Fy peuvent être utilisées, d'une part pour calculer la plausibilité des grandeurs des capteurs. D'autre part, l'angle de flottement dans le véhicule, c'est-à-dire l'écart entre l'axe longitudinal et le vecteur de la vitesse réelle du véhicule, peut être calculé. Par ailleurs, les réserves de dynamique du véhicule, donc les grandeurs d'accélération transversales ou des grandeurs qui y sont reliées, peuvent être déterminées. Finalement, il est possible d'effectuer des estimations du coefficient de frottement et en particulier de déterminer le coefficient de frottement entre le pneumatique et la chaussée. Etant donné que les forces de guidage latérales actuelles Fy peuvent être déterminées séparément pour chaque roue directrice, on peut aussi détecter des situations de μ-split (différence de μ) dans lesquelles on est en présence de coefficients de frottement différents sur la gauche et sur la droite du véhicule.The lateral guiding forces F y can be used on the one hand to calculate the plausibility of the sizes of the sensors. On the other hand, the angle of float in the vehicle, i.e., the difference between the longitudinal axis and the vector of the actual speed of the vehicle, can be calculated. Furthermore, the vehicle dynamics reserves, and thus the transverse acceleration magnitudes or quantities related thereto, can be determined. Finally, it is possible to make estimates of the coefficient of friction and in particular to determine the coefficient of friction between the tire and the roadway. Since the current lateral guide forces F y can be determined separately for each steering wheel, it is also possible to detect μ-split (μ difference) situations in which different coefficients of friction are present on the left and on the right of the vehicle.

Comme on peut le déduire de la figure 3, en combinaison avec les figures 1 et 2, la force de crémaillère Fz peut être calculée à partir d'une partie correspondant au couple manuel TH produit par le conducteur et une partie correspondant au couple moteur TEPS du servomoteur d'assistance 9, en tenant compte de la démultiplication de direction ÎR, qui est connue, entre l'arbre de direction 3 ou le pignon du système de direction 1 et la crémaillère 7, ainsi que de la démultiplication de direction, ÎKGT/R, également connue, entre le servomoteur 9 et la crémaillère 7 :As can be deduced from FIG. 3, in combination with FIGS. 1 and 2, the rack force F z can be calculated from a portion corresponding to the manual torque TH produced by the driver and a portion corresponding to the engine torque T EPS of the booster servo motor 9, taking into account the steering ratio RR , which is known, between the steering shaft 3 or the steering system pinion 1 and the rack 7, as well as the direction reduction, ÎKGT / R, also known, between the servomotor 9 and the rack 7:

^Z = H ' lR + -* I PS ' 1KGΓI R^ Z = H 'l R + - * I PS ' 1 KGΓI R

La force de guidage latérale Fy est calculée, comme indiqué plus haut, en appliquant la relation cinématique f(Vkιn) représentée par Fy= [Vk )-Fz à partir de la force de crémaillère Fz.The lateral guiding force F y is calculated, as indicated above, by applying the kinematic relation f (V kιn ) represented by F y = [Vk) -Fz from the rack force F z .

Un autre procédé pour la détermination de la force de crémaillère Fz est indiqué sur la figure 4. Dans un modèle équivalent mathématique ou un modèle mathématique de véhicule qui se présente sous une forme d'état, des grandeurs d'état sont déterminées en fonction du couple manuel TH, du couple moteur TEPS et de la force de crémaillère Fz. Ce modèle mathématique est représenté sur la figure 4 dans le bloc 12.Another method for determining the rack force F z is shown in FIG. 4. In a mathematical equivalent model or a vehicle mathematical model which is in a state form, state quantities are determined according to FIG. the manual torque T H , the engine torque T E PS and the rack force F z . This mathematical model is represented in FIG. 4 in block 12.

Le modèle mathématique se présente dans le bloc 12 sous la formeThe mathematical model is in block 12 in the form

x = Ax + Bux = Ax + Bu

où le vecteur d'état x contient l'angle du volant δLR et l'angle de position du moteur δEps et le vecteur d'entrée u contient le couple manuel TH, le couple moteur TEps et la force de crémaillère Fz.where the state vector x contains the steering wheel angle δ LR and the engine position angle δ E ps and the input vector u contains the manual torque T H , the engine torque T E ps and the driving force rack F z .

Les grandeurs d'état calculées x avecCalculated state variables x with

-iModell à δ, M X = à δ, M δIPS du modèle sont ensuite comparées à des grandeurs mesurées correspondantes xM = δLR δ-iModell at δ , MX = at δ , M δ IPS of the model are then compared with corresponding measured quantities x M = δ LR δ

.Me s*, un g.Me s *, a g

EPSEPS

L'erreur d'estimation e qu'on en tire, avec e=x-xM est transmise à un autre bloc 13 en tant que grandeur d'entrée qui contient un estimateur ou régulateur, dans lequel la force de crémaillère Fz est déterminée sous la forme d'une fonction de l'erreur d'estimation e :The estimation error e obtained with e = xx M is transmitted to another block 13 as an input quantity which contains an estimator or regulator, in which the rack force F z is determined under the form of a function of the estimation error e:

Fz = f(e) .F z = f (e).

La force de crémaillère Fz déterminée de cette façon est de nouveau envoyée, dans une boucle de retour, en tant que grandeur d'entrée, dans le bloc 12 où les grandeurs d'état sont calculées de nouveau dans le modèle mathématique de véhicule. Etant donné qu'il s'effectue une correction permanente entre les grandeurs calculées et les grandeurs mesurées, le système oscille sur les valeurs correctes pour les grandeurs d'état, et on obtient en même temps une valeur correcte pour la force de crémaillère Fz.The rack force F z determined in this way is again sent, in a feedback loop, as an input quantity, in the block 12 where the state quantities are calculated again in the vehicle mathematical model. Since there is a permanent correction between the calculated quantities and the measured quantities, the system oscillates on the correct values for the state variables, and at the same time a correct value is obtained for the rack force F z .

Finalement, dans l'autre bloc 14, la force de crémaillère Fz est prise pour base pour le calcul de la force de guidage latérale Fy conformément à la relation Fy=J{Vk„,yFz .Finally, in the other block 14, the rack force F z is taken as the basis for the calculation of the lateral guiding force F y according to the relation F y = J {Vk ", yFz.

La force de guidage latérale a été déterminée de cette façon pour les roues avant directrices. En tenant compte de la force transversale totale agissant sur le véhicule, on peut aussi calculer à partir de la force de guidage latérale Fv pour l'essieu avant, la force de guidage latérale F" pour l'essieu arrière :The lateral guiding force was determined in this way for the front wheels. Taking into account the total transverse force acting on the vehicle, it is also possible to calculate from the lateral guiding force F v for the front axle, the lateral guiding force F "for the rear axle:

FyH=m-ay-Fy v , dans laquelle m désigne la masse du véhicule et ay désigne l'accélération transversale du véhicule. nFy H = ma y -F y v , where m denotes the mass of the vehicle and y denotes the transverse acceleration of the vehicle. not

Les procédés décrits sont mis en oeuvre dans un appareil de régulation et de commande inclus dans le véhicule, dans lequel la force de guidage latérale est prise pour base pour la détermination de signaux de réglage destinés à activer divers actionneurs et dispositifs de réglage dans le véhicule, par exemple, le système de freinage ou la gestion du moteur.The disclosed methods are implemented in a control and control apparatus included in the vehicle, wherein the lateral guide force is taken as the basis for the determination of control signals for activating various actuators and adjusters in the vehicle. for example, the braking system or the engine management.

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.

Claims (8)

Revendicationsclaims 1. Procédé pour la régulation ou la commande d'au moins une grandeur d'état de marche d'un véhicule, dans lequel la force de guidage latérale (Fy) qui s'exerce dans un pneumatique (10) du véhicule est calculée pour l'exécution du réglage d'un actionneur situé dans ledit véhicule, caractérisé en ce que la force de guidage latérale (Fy) est calculée en appliquant une relation cinématique prédéterminée sous la forme d'une fonction (f (Vkιn)) de la force de crémaillère (Fz) qui agit dans la crémaillère (7) du système de direction (1) du véhicule :A method for controlling or controlling at least one of a vehicle operating state, wherein the lateral guiding force (F y ) exerted in a tire (10) of the vehicle is calculated for carrying out the adjustment of an actuator in said vehicle, characterized in that the lateral guiding force (F y ) is calculated by applying a predetermined kinematic relationship in the form of a function (f (V kιn )) the rack force (F z ) acting in the rack (7) of the steering system (1) of the vehicle: Fy = f(VK!N) - Fz , et en ce que la force de crémaillère (Fz) est calculée sous la forme d'une fonction (f(T)) des couples de direction (T) qui s'exercent dans le système de direction (1) : Fz = f(T) .F y = f (V K! N ) - F z , and in that the rack force (F z ) is calculated as a function (f (T)) of the steering torques (T) which are exert in the direction system (1): F z = f (T). 2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'on prend en compte comme couples de direction (T) un couple manuel (TH) produit par le conducteur et un couple (TEps) d'un servomoteur d'assistance (9).2. Method according to claim 1, characterized in that it takes into account as torque direction (T) a manual torque (TH) produced by the driver and a torque (T E ps) of a servomotor assistance (9). 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la force de crémaillère (Fz) se compose d'une partie correspondant au couple manuel (TH) produit par le conducteur et d'une partie correspondant au couple moteur (TEPS) d'un servomoteur d'assistance (9), avec prise en compte de la démultiplication de direction (JR) entre le pignon inclus dans le système de direction (1) et la crémaillère (7), ainsi que de la démultiplication de direction (JKGT/R) entre le servomoteur (9) et la crémaillère (7)3. Method according to claim 2, characterized in that the rack force (F z ) consists of a portion corresponding to the manual torque (TH) produced by the driver and a portion corresponding to the engine torque (T E PS ) of an assistance servomotor (9), taking into account the direction reduction (JR) between the pinion included in the steering system (1) and the rack (7), as well as the reduction of direction (JKGT / R) between the servomotor (9) and the rack (7) ^Z ~ * H ' lR + T.l'S ' lKGl I R '^ Z ~ * H 'l R + Tl'S ' l KGl IR ' 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'une erreur d'estimation (e) est déterminée à partir de grandeurs d'état calculées (x) et de grandeurs mesurées correspondantes (xM), par application de la relation e = x-xM , ladite erreur étant prise pour base pour le calcul de la force de crémaillère (Fz)4. Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that an estimation error (e) is determined from state variables calculated (x) and corresponding measured quantities (x M ), by applying the relation e = xx M , said error being taken as a basis for the calculation of the rack force (Fz) Fz = f(e) , et les grandeurs d'état calculées (x) pouvant être présentées dans un modèle mathématique sous la forme d'une fonction (f(TH,TEPS)) des couples de direction (TH, TEPS) qui s'exercent dans le système de direction (1) :F z = f (e), and the calculated state variables (x) that can be presented in a mathematical model in the form of a function (f (T H , T EPS )) of the direction pairs (T H , T E PS) which are exerted in the steering system (1): x = J ( 'H > EPS ) x = J ('H> EPS) 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que, dans le modèle mathématique présentant la forme d'un circuit de régulation fermé, la force de crémaillère (Fz) déterminée à partir de l'erreur d'estimation (e) est renvoyée en retour et intervient dans le nouveau calcul des grandeurs d'état (x).5. Method according to claim 4, characterized in that, in the mathematical model having the form of a closed regulation circuit, the rack force (F z ) determined from the estimation error (e) is returned and intervenes in the new calculation of the state quantities (x). 6. Procédé selon les revendications 2, 4 ou 5, caractérisé en ce que l'angle du volant de direction (δLR) et l'angle de position du moteur (δEps) du servomoteur d'assistance (9) sont pris en compte comme grandeurs d'état (x).6. Method according to claims 2, 4 or 5, characterized in that the steering wheel angle (δ LR ) and the engine position angle (δ E ps) of the booster servomotor (9) are taken into account as state quantities (x). 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la force de guidage latérale (Fy H ) pour l'essieu arrière est déterminée à partir de la force de guidage latérale (Fy ) déterminée pour l'essieu avant, en prenant en compte la force transversale totale exercée sur le véhicule:7. Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the lateral guiding force (F y H ) for the rear axle is determined from the lateral guiding force (F y ) determined for the front axle, taking into account the total transverse force exerted on the vehicle: Fy = m - a - Fy , dans laquelle m désigne la masse du véhicule, et ay désigne l'accélération transversale du véhicule.F y = m - a - F y , wherein m denotes the mass of the vehicle, and y is the transverse acceleration of the vehicle. 8. Appareil de régulation et de commande pour la mise en œuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 7. 8. Control and control apparatus for implementing the method according to one of claims 1 to 7.
FR0704555A 2006-08-05 2007-06-22 METHOD FOR CONTROLLING OR CONTROLLING AT LEAST ONE VEHICLE MARKET SIZE AND APPARATUS FOR CARRYING OUT SAID METHOD Pending FR2904593A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200610036751 DE102006036751A1 (en) 2006-08-05 2006-08-05 Vehicle`s driving condition parameter controlling method, involves determining lateral guided force in accordance with given kinematic relation as function of rack steering force which acts in rack steering of steering system of vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR2904593A1 true FR2904593A1 (en) 2008-02-08

Family

ID=38885017

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR0704555A Pending FR2904593A1 (en) 2006-08-05 2007-06-22 METHOD FOR CONTROLLING OR CONTROLLING AT LEAST ONE VEHICLE MARKET SIZE AND APPARATUS FOR CARRYING OUT SAID METHOD

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102006036751A1 (en)
FR (1) FR2904593A1 (en)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007000995A1 (en) 2007-11-28 2009-06-04 Zf Lenksysteme Gmbh Method for operating a superposition steering system for a motor vehicle
DE102009006211A1 (en) * 2009-01-27 2010-07-29 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Driving dynamics control system of a two-lane motor vehicle
DE102009012932A1 (en) * 2009-03-12 2010-09-23 Audi Ag Method for operating a steering system in a motor vehicle
DE102009002245B4 (en) 2009-04-07 2018-05-03 Robert Bosch Automotive Steering Gmbh Method for determining the coefficient of friction between the tire and the road surface in a vehicle
FR2947791B1 (en) * 2009-07-08 2011-08-05 Peugeot Citroen Automobiles Sa METHOD FOR MONITORING THE ADHESION OF THE TIRES OF A MOTOR VEHICLE
DE102009046957A1 (en) 2009-11-23 2011-05-26 Zf Lenksysteme Gmbh Method for determining estimated value of slip angle or for inspecting given slip angle value of motor vehicle, involves using predetermined relationship between sizes of slip angle, rack steering force and wheel steering angle
FR2954256B1 (en) * 2009-12-23 2012-04-13 Peugeot Citroen Automobiles Sa METHOD FOR IDENTIFYING A DIRECTOR WHEEL ADHERENCE LOSS PHASE OF A VEHICLE
DE102010028547A1 (en) 2010-05-04 2011-12-01 Zf Lenksysteme Gmbh Method for generating signals describing the driving state of a motor vehicle
DE102010030986B4 (en) * 2010-07-06 2022-02-24 Robert Bosch Gmbh Method for determining a rack force for a steering device in a vehicle
DE102010036638A1 (en) * 2010-07-27 2012-02-02 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Method for determining the coefficient of friction in a vehicle
DE102010042135B4 (en) * 2010-10-07 2015-10-22 Robert Bosch Automotive Steering Gmbh Method for determining a rack force for a steering device in a vehicle
DE102010042896B4 (en) * 2010-10-26 2014-07-10 Zf Lenksysteme Gmbh Method and device for generating a roadway feedback in a steering system comprising an electric motor of a vehicle and a corresponding control device
DE102014114751A1 (en) 2013-10-16 2015-04-16 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Method for operating a motor vehicle
DE102014103843A1 (en) 2013-11-19 2015-05-21 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Method and device for friction coefficient determination in a vehicle
DE102020208860A1 (en) 2020-07-15 2022-01-20 Volkswagen Aktiengesellschaft Module and method for estimating a road surface friction coefficient for a motor vehicle

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10156823A1 (en) * 2000-11-20 2002-06-06 Toyota Motor Co Ltd Device for estimating maximum road friction coefficient forms product of defined coefficient with ratios of reaction force and vertical load and of changes in reaction force and slip ratio
DE10323886A1 (en) * 2002-05-24 2004-01-22 Aisin Seiki K.K., Kariya Anti-lock brake control system
EP1514765A2 (en) * 2003-09-12 2005-03-16 Toyoda Koki Kabushiki Kaisha Vehicular steering device
WO2005092690A1 (en) * 2004-03-23 2005-10-06 Continental Teves Ag & Co.Ohg Tyre lateral force determination in electrical steering systems

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10156823A1 (en) * 2000-11-20 2002-06-06 Toyota Motor Co Ltd Device for estimating maximum road friction coefficient forms product of defined coefficient with ratios of reaction force and vertical load and of changes in reaction force and slip ratio
DE10323886A1 (en) * 2002-05-24 2004-01-22 Aisin Seiki K.K., Kariya Anti-lock brake control system
EP1514765A2 (en) * 2003-09-12 2005-03-16 Toyoda Koki Kabushiki Kaisha Vehicular steering device
WO2005092690A1 (en) * 2004-03-23 2005-10-06 Continental Teves Ag & Co.Ohg Tyre lateral force determination in electrical steering systems

Also Published As

Publication number Publication date
DE102006036751A1 (en) 2008-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2904593A1 (en) METHOD FOR CONTROLLING OR CONTROLLING AT LEAST ONE VEHICLE MARKET SIZE AND APPARATUS FOR CARRYING OUT SAID METHOD
EP3938260B1 (en) Method for generating a setpoint for the combined control of a wheel-steering system and of a differential braking system of a motor vehicle
FR2681449A1 (en) Process and device for controlling the turning of a caterpillar (tracked) vehicle or a vehicle with non-steerable wheels
FR2949414A1 (en) SYSTEM FOR STABILIZING THE CIRCULATION DIRECTION OF A VEHICLE
FR2771366A1 (en) Calculating vehicle chassis skid angle
EP2170678B1 (en) System and method for controlling the turn of the steering wheels of an automobile in a braking situation with asymmetrical adhesion
EP2043901B1 (en) Device and method for monitoring the turn command to a steered rear wheel
FR2962959A1 (en) DRIVING ASSISTANCE SYSTEM WITH BRAKE CONTROL
EP1907260B1 (en) Method for controlling the steering orientation of a vehicle
EP1544080A1 (en) Rear wheel steering angle control system and method and corresponding vehicle
EP1661793A2 (en) System and method to control the steering angle of steerable vehicle wheels
WO2021079004A1 (en) Method for controlling a wheeled vehicle in low-grip conditions
EP1713680B1 (en) Method and system for assisting the steering of steered wheels of a vehicle thus equipped
WO2016055716A1 (en) Method for controlling the lateral pulling of a motor vehicle during braking
FR2954256A1 (en) METHOD FOR IDENTIFYING A DIRECTOR WHEEL ADHERENCE LOSS PHASE OF A VEHICLE
EP3150452B1 (en) Test of a function for controlling the trajectory of a vehicle using the brakes without controlling the steering wheel
FR2915447A1 (en) Reference yaw rate determining method for motor vehicle, involves operating bicycle model derivative of yaw rate depending on yaw torque subjected by vehicle and corrective action depending on lateral speed of vehicle
WO2020012106A1 (en) Gradual detection of the appearance of torque steer
EP4031425B1 (en) Method for driving a motor vehicle
EP2027004B1 (en) Process and control system for vehicle steering wheel
EP0642960B1 (en) Process for controlling an angular speed of vehicle wheel in a braking phase
EP1738991B1 (en) System and method to control the steering of the rear wheels of a motor vehicle with four-wheel steering
FR3141909A1 (en) Method for controlling a motor vehicle in the center of its lane
WO2021079003A1 (en) Method for controlling a vehicle driving in precarious grip conditions
EP4382382A1 (en) Method for controlling a vehicle in its lane

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse

Effective date: 20090228

D3 Ip right revived