FR2930506A1 - Variable control-gearing ratio electrical steering system i.e. steer-by-wire steering system, controlling method for motor vehicle, involves determining setpoints of steering rack position and effort of variable reduction system actuator - Google Patents

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Jannick Auvinet
Guillaume Torres
Fabien Moreau
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Abstract

The method involves measuring speed of a vehicle, a steering wheel angle, a steering rack position (Xcrem) and effort on left and right tie rods (3a, 3b) between steering racks (4) and front left and front right spindle carriers (2a, 2b). The steering rack effort is determined, where the rack effort is equal to a difference between the efforts on the tie rods. Setpoints of a steering rack position and an effort of a variable reduction system actuator e.g. plotter actuator (15) such as synchronous electrical motor, are determined based on the steering wheel angle and the steering rack effort. An independent claim is also included for a device for controlling a variable control-gearing ratio electrical steering system of a vehicle.

Description

La présente invention concerne un procédé et un dispositif de commande d'un système de direction électrique à démultiplication variable d'un véhicule automobile du type système de direction de véhicule automobile Steer by Wire . Ce procédé et ce dispositif ont pour principale fonction de délivrer un retour des forces sur le volant de telle manière que le conducteur ressente l'état de la route tel que le changement d'adhérence, les roues en butées, etc... de la même manière qu'avec un système de direction de véhicule automobile de type mécanique. Dans le domaine de l'automobile, il est bien connu des systèmes de direction automobile de type mécanique c'est-à-dire incorporant un lien mécanique entre le volant et les roues du véhicule, le retour d'effort sur le volant étant donné par la géométrie du train avant du véhicule. Il est également bien connu d'utiliser une assistance électrique montée sur la colonne de direction afin de diminuer l'effort qui peut être difficile à supporter par le conducteur. The present invention relates to a method and a device for controlling a variable-gear electric steering system of a motor vehicle of the Steer by Wire motor vehicle steering system type. This method and this device have the main function of delivering a return of forces on the steering wheel in such a way that the driver feels the state of the road such as the change of grip, the wheels in abutments, etc ... of the same way as with a motor vehicle steering system of the mechanical type. In the automotive field, it is well known automotive steering systems of the mechanical type that is to say incorporating a mechanical link between the wheel and the vehicle wheels, the force feedback on the steering wheel being given by the geometry of the front end of the vehicle. It is also well known to use an electric assistance mounted on the steering column to reduce the effort that can be difficult to support the driver.

Afin de limiter plus encore l'effort sur le volant, on connaît également des systèmes de direction du véhicule automobile du type Steer by Wire , c'est-à-dire un système de direction ne comportant pas de liens mécaniques entre le volant et les roues du véhicule, le train avant ne transmettant plus la sensation d'effort au conducteur. To further limit the effort on the steering wheel, there is also known steering systems of the motor vehicle type Steer by Wire, that is to say a steering system with no mechanical links between the steering wheel and the vehicle wheels, the nose gear no longer transmitting the feeling of effort to the driver.

Ce type de système présente l'inconvénient de procurer un mauvais confort de conduite pour le conducteur. En effet, ce dernier ne ressent plus ni l'état de la route, ni les bruits parasites révélateurs d'une saturation du train avant par exemple. Afin de remédier à ces inconvénients, il est bien connu de faire appel à un dispositif de restitution d'effort au volant actif consistant par exemple en un motoréducteur. De tels systèmes sont décrits notamment dans la demande de brevet international WO 02/22397, la demande de brevet anglais GB 2392422, la demande de brevet français FR 2861044, les demandes de brevet américain US 2002/0070070 et US 2004/0144592, et les demandes de brevet européen EP 1 433 691 et EP 1 468 900. This type of system has the disadvantage of providing poor driving comfort for the driver. Indeed, the latter no longer feels the state of the road, nor the parasitic noise revealing a saturation of the front axle for example. In order to remedy these drawbacks, it is well known to use an active steering force restitution device consisting for example of a geared motor. Such systems are described in particular in the international patent application WO 02/22397, the British patent application GB 2392422, the French patent application FR 2861044, the US patent applications US 2002/0070070 and US 2004/0144592, and the European Patent Applications EP 1 433 691 and EP 1 468 900.

Tous ces procédées et dispositifs présentent néanmoins l'inconvénient d'être complexes et onéreux à mettre en oeuvre et de procurer une restitution d'effort présentent une faible corrélation avec l'état réel de la route. L'un des buts de l'invention est de remédier à tous ces inconvénients en proposant un procédé et un dispositif de commande d'un système de direction électrique à démultiplication variable d'un véhicule automobile de conception simple, peu onéreuse et procurant une restitution des efforts dans le volant correspondant à l'état réel de la route. A cet effet, et conformément à l'invention, il est proposé un procédé de commande d'un système de direction électrique à démultiplication variable d'un véhicule comportant une crémaillère, un système d'assistance électrique situé à la crémaillère constitué d'au moins un réducteur, d'un actionneur d'assistance de direction et d'un calculateur de l'actionneur d'assistance de direction, et un système de démultiplication variable situé sur la colonne de direction du véhicule et comportant au moins une colonne de direction haute, un système de direction variable, un actionneur du système de réduction variable et un calculateur de l'actionneur du système de réduction variable ; ledit procédé est remarquable en ce qu'il comporte au moins les étapes suivantes de mesure de la vitesse du véhicule, de l'angle du volant, de la position de la crémaillère et des efforts sur les biellettes de direction entre les crémaillères et les portes fusées, de détermination de l'effort crémaillère qui est égal à la différence entre l'effort de la biellette droite et l'effort de la biellette gauche, et de détermination de la consigne de position crémaillère et de la consigne d'effort de l'actionneur restituteur en fonction de l'angle du volant et de l'effort crémaillère. All these processes and devices nevertheless have the disadvantage of being complex and expensive to implement and to provide a restitution of effort have a low correlation with the actual state of the road. One of the aims of the invention is to overcome all these drawbacks by proposing a method and a control device of a variable-reduction electric steering system of a motor vehicle of simple design, inexpensive and providing restitution efforts in the steering wheel corresponding to the actual condition of the road. For this purpose, and in accordance with the invention, there is provided a control method of a variable-reduction electric steering system of a vehicle comprising a rack, an electric assistance system located at the rack consisting of minus a gearbox, a steering assist actuator and a steering assist actuator computer, and a variable gear reduction system located on the steering column of the vehicle and having at least one steering column high, a variable steering system, an actuator of the variable reduction system and a calculator of the actuator of the variable reduction system; said method is remarkable in that it comprises at least the following steps of measuring the speed of the vehicle, the steering wheel angle, the position of the rack and efforts on the steering rods between the racks and the doors rockets, determination of the rack force which is equal to the difference between the force of the right link and the force of the left link, and determination of the rack position setpoint and the effort setpoint of the actuator actuator according to the angle of the steering wheel and rack force.

La consigne de position crémaillère et de la consigne d'effort de l'actionneur restituteur est déterminée à partir d'un modèle de direction de référence. Ledit modèle de direction de référence comporte au moins une raideur de colonne et un amortisseur de colonne montés en parallèle, un rapport de réduction pignon crémaillère monté en série, une masse crémaillère, un frottement visqueux crémaillère et une courbure de loi d'assistance. The rack position setpoint and the load setpoint of the restituting actuator is determined from a reference direction model. The reference steering pattern includes at least one column stiffness and a column damper mounted in parallel, a rack-and-pinion gear ratio mounted in series, a rack mass, a viscous rack-and-pinion friction, and an assist law curvature.

Par ailleurs, le procédé suivant l'invention comporte une étape de détermination du courant de consigne et de l'actionneur d'assistance de correction en fonction de la consigne crémaillère préalablement déterminée et de la mesure de la position crémaillère et une étape de détermination du courant de consigne de l'actionneur du système de réduction variable, de la démultiplication variable en fonction de la consigne d'effort de l'actionneur restituteur préalablement déterminé et de la mesure de l'effort d'assistance. Un autre objet de l'invention concerne un dispositif de commande d'un système de direction électrique à démultiplication variable d'un véhicule comportant une crémaillère, un système d'assistance électrique et situé à la crémaillère constitué d'au moins un réducteur, d'un actionneur d'assistance de direction et d'un calculateur de l'actionneur d'assistance de direction, et une démultiplication variable située sur la colonne de direction du véhicule et comportant au moins une colonne de direction haute, un système de direction variable, un actionneur du système de réduction variable et un calculateur de l'actionneur du système de réduction variable ; ledit dispositif est remarquable en ce qu'il comporte au moins des moyens de mesure de la vitesse du véhicule, de l'angle du volant, de la position de la crémaillère et des efforts sur les biellettes de direction entre les crémaillères et les portes fusées, des moyens de détermination de l'effort crémaillère qui est égal à la différence entre l'effort de la biellette droite et l'effort de la biellette gauche, et des moyens de détermination de la consigne de position crémaillère de la consigne d'effort de l'actionneur restituteur en fonction de l'angle du volant et de l'effort crémaillère. Lesdits moyens de détermination de la consigne de position crémaillère de la consigne d'effort de l'actionneur restituteur comportent un modèle de direction de référence. Ledit modèle de direction de référence comporte au moins une raideur de colonne et un amortisseur de colonne monté en parallèle, un rapport de réduction pignon crémaillère monté en série, une masse crémaillère, un frottement visqueux crémaillère et une courbure de loi d'assistance. Furthermore, the method according to the invention comprises a step of determining the setpoint current and the correction assistance actuator as a function of the previously determined rack setpoint and the measurement of the rack position and a step of determining the setpoint current of the actuator of the variable reduction system, of the variable reduction according to the effort setpoint of the previously determined restituting actuator and the measurement of the assistance effort. Another object of the invention relates to a control device of a variable-reduction electric steering system of a vehicle comprising a rack, an electric assistance system and located at the rack consisting of at least one reducer, a steering assist actuator and a steering assist actuator computer, and a variable gear ratio located on the steering column of the vehicle and having at least one high steering column, a variable steering system an actuator of the variable reduction system and a calculator of the actuator of the variable reduction system; said device is remarkable in that it comprises at least means for measuring the speed of the vehicle, the steering wheel angle, the position of the rack and efforts on the steering rods between the racks and the rocket doors , means for determining the rack force which is equal to the difference between the force of the right link and the force of the left link, and means for determining the rack position reference of the effort setpoint of the restituteur actuator according to the angle of the steering wheel and the rack force. Said means for determining the rack position setpoint of the load setpoint of the restituting actuator comprise a reference direction model. The reference steering pattern includes at least one column stiffness and a column damper mounted in parallel, a rack-and-pinion reduction ratio mounted in series, a rack mass, a viscous rack-and-pinion friction, and an assist law curvature.

Par ailleurs, le dispositif comporte des moyens de détermination du courant de consigne de l'actionneur d'assistance de correction en fonction de la consigne crémaillère préalablement déterminée et de la mesure de la position crémaillère et des moyens de détermination du courant de consigne de l'actionneur du système de réduction variable, de la démultiplication variable en fonction de la consigne d'effort de l'actionnaire restituteur préalablement déterminé et de la mesure de l'effort d'assistance D'autres avantages et caractéristiques ressortiront mieux de la description qui va suivre de plusieurs variantes d'exécution données à titre d'exemples non limitatifs du procédé et du dispositif de commande d'un système de direction d'un véhicule automobile conforme à l'invention, à partir des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique d'un système de direction électrique à démultiplication variable d'un véhicule automobile conforme à l'invention, - la figure 2 est une représentation schématique d'un modèle d'une direction hydraulique du système de direction suivant l'invention, - la figure 3 est une représentation schématique du modèle de direction conforme à l'invention, - la figure 4 est une représentation schématique du moyen de détermination des consignes de pilotage des actionneurs du système de direction conforme à l'invention. En référence à la figure 1, le système de direction comporte des roues avant gauche la et droite 1 b, des portes fusées avant gauche 2a et avant droite 2b, des biellettes de direction gauche 3a et droite 3b, une crémaillère 4, un premier réducteur 5 et un système 6 d'assistance électrique située à la crémaillère 4. Le système 6 d'assistance électrique comporte un second réducteur 7, un actionneur 8 d'assistance de direction et un calculateur 9 dudit actionneur 8 d'assistance de direction. Le système de direction comporte, par ailleurs, une colonne de direction basse 10, une colonne de direction haute Il en prise avec la colonne de direction basse 10 au moyen d'un système de démultiplication variable 12, la colonne de direction haute Il portant un volant 13. Le système de démultiplication variable 12 est constitué d'un système de réduction variable 14, d'un actionneur 15 du système de réduction variable 14 et d'un calculateur 16 dudit actionneur 15 su système de réduction variable. On observera que les actionneurs pourront consister dans tout actionneur bien connu de l'homme du métier tel que des moteurs électriques synchrones, asynchrones, à courant continu, etc... Le système de direction suivant l'invention, comporte, par ailleurs, des capteurs, non représentés sur la figure 1, aptes à mesurer la vitesse du véhicule Vvéhicule, l'angle du volant Avoiant, la position crémaillère Xcrem, et des capteurs d'effort sur les 2 biellettes de direction droite et gauche entre les crémaillères et les portes fusées afin de déterminer les efforts fbiellette droite et Fbiellette gauche. Lesdits capteurs pourront consister dans tout capteur bien connu de l'homme du métier. En référence à la figure 2, le système de direction suivant l'invention comporte des moyens de pilotage de l'assistance et de la position crémaillère dudit système de direction à partir d'un modèle de référence 17. Ce modèle de référence 17 permet de définir le phasage de l'effort au volant avec l'angle au volant à partir d'une colonne de direction et d'une crémaillère modélisée. Ce modèle intègre les paramètres de mise au point nécessaires et suffisants pour garantir un bon ressenti d'effort de direction. Furthermore, the device comprises means for determining the setpoint current of the correction assistance actuator as a function of the previously determined rack setpoint and the measurement of the rack position and the means for determining the desired setpoint current. actuator of the variable reduction system, of the variable gearing according to the effort setpoint of the pre-determined shareholder and the measurement of the assistance effort. Other advantages and features will be better apparent from the description which will follow several alternative embodiments given by way of non-limiting examples of the method and the control device of a steering system of a motor vehicle according to the invention, from the attached drawings in which: - the FIG. 1 is a diagrammatic representation of an electric steering system with variable reduction of a motor vehicle According to the invention, FIG. 2 is a diagrammatic representation of a model of a hydraulic steering of the steering system according to the invention; FIG. 3 is a schematic representation of the steering model according to the invention; FIG. 4 is a schematic representation of the means for determining the steering commands of the actuators of the steering system according to the invention. With reference to FIG. 1, the steering system comprises left and right front wheels 1b, front left and right front 2b rockets 2b, left and right 3b steering rods 3a, a rack 4, a first reducer 5 and an electrical assistance system 6 located at the rack 4. The electric assistance system 6 comprises a second reducer 7, a steering assist actuator 8 and a computer 9 of said actuator 8 assistance steering. The steering system further comprises a low steering column 10, a high steering column 11 engaged with the low steering column 10 by means of a variable gear system 12, the high steering column 11 carrying a 13. The variable gear system 12 consists of a variable reduction system 14, an actuator 15 of the variable reduction system 14 and a computer 16 of said actuator 15 su variable reduction system. It will be observed that the actuators may consist in any actuator well known to those skilled in the art such as synchronous electric motors, asynchronous, DC, etc ... The steering system according to the invention comprises, moreover, sensors, not shown in FIG. 1, able to measure the speed of the vehicle V, the angle of the steering wheel, the rack position Xcrem, and force sensors on the two right and left steering rods between the racks and the rocket doors to determine the right fbiellette efforts and Fbiellette left. Said sensors may consist of any sensor well known to those skilled in the art. With reference to FIG. 2, the steering system according to the invention comprises means for controlling the assistance and the rack position of said steering system from a reference model 17. This reference model 17 makes it possible to define the steering effort phase at the steering wheel angle from a steering column and a modeled rack. This model incorporates the necessary and sufficient focus parameters to guarantee a good sense of directional effort.

Le pilotage de l'effort d'assistance est défini en fonction de l'effort mesuré à la crémaillère 4, et la position crémaillère est définie en fonction de l'angle volant. Ce pilotage est globalement bilatéral car la position crémaillère et l'effort résultant au volant sont définis à la fois par le conducteur et l'effort à la roue, ledit effort à la roue étant remonté par la crémaillère 4. The control of the assistance effort is defined according to the effort measured at the rack 4, and the rack position is defined according to the steering angle. This steering is globally bilateral because the rack position and the resulting effort at the steering wheel are defined both by the driver and the effort to the wheel, said effort to the wheel being raised by the rack 4.

Ainsi, le modèle de référence 17 peut s'écrire sous la forme : X crem (S) = f ``volant (s), Vvéhicule (S 11 Cassis tan ce (s) = g \`4volant (S ), Vvéhicule (S // L Dans laquelle X crem est est la position crémaillère, A volant est l'angle volant, Vvéhicule est la vitesse du véhicule et C assistance est la consigne d'effort que doit délivrer l'actionneur 15 dit restituteur du système de réduction variable 14. Plus précisément le modèle de référence est défini afin de déterminer les 5 consignes de position crémaillère (X crémaillère-consigne) et d'effort que doit délivrer l'actionneur restituteur (C volant-consigne). Le modèle suivant l'invention définit les consignes de position crémaillère et les consignes d'effort que doit délivrer l'actionneur restituteur 15 en fonction de l'angle volant Avoiant et de l'effort crémaillère Fcrémaiiiére qui est égal à la différence entre les 10 efforts mesurés sur la biellette droite 3b et les effort mesurés sur la biellette gauche 3a. Ainsi, le modèle peut également s'écrire sous la forme : X (s) crem Hl 1 (s) H12 (s) Avolant (s) Cvolant (S) H21 (S) H22 (S) ,rem (s) dans laquelle les fonctions H sont définies à partir d'une modélisation du 15 véhicule et plus particulièrement d'une modélisation d'une direction hydraulique telle que représentée sur la figure 2. Conformément à ce modèle de direction, la position crémaillère du modèle donne la consigne en position à la crémaillère et l'effort d'assistance à appliquer par le système 12 est à la réduction près directement celui donnée en consigne par C 20 volant-consigne. En référence à la figure 3, le modèle de direction consiste de préférence dans un modèle de direction de référence comportant une raideur de colonne 18 et un amortisseur de colonne 19 montés en parallèle, un rapport de réduction pignon crémaillère 20 monté en série, une masse crémaillère 21, un frottement visqueux 25 crémaillère 22 et une courbure de loi d'assistance 23. De cette manière, l'effort au volant est calculé à partir de la torsion de la colonne de direction entre la crémaillère 4 et le volant 13 suivant l'équation : Cvolant = R (Avolant ù Rpc •Xcrem )+ A.s.(Avolant ù Rpc •Xcrem ) De plus la loi d'assistance est une fonction de l'effort au volant qui s'écrit sous la forme suivante : Cassis tan ce (S) = f (Cvolant ) Cass ' (Cvolant )3 Et l'effort crémaillère est donné par les capteurs d'effort, comme étant la différence entre l'effort mesuré sur la biellette droite moins l'effort mesuré sur la biellette gauche, ce qui s'écrit donc sous la forme : Fcrem (s) Fbiellette droite (s) ù Fbiellette gauche (s En appliquant le Principe Fondamental de la Dynamique au système Crémaillère on obtient l'équation suivante : M s 2 .X crem Cvolant (S) + Cassis tance (s)ù Fcrem (s) ù Fve 'S'X crem Ce modèle de référence permet ainsi à partir de l'équation précédente de Thus, reference model 17 can be written in the form: X crem (S) = f `` steering wheel (s), Vvehicle (S 11 Cassis tan ce (s) = g \ `4flight (S), Vvehicle ( S // L In which X crem is is the rack position, A steering wheel is the steering angle, Vvehicle is the vehicle speed and C assistance is the effort setpoint that must deliver the actuator 15 said restorer of the reduction system variable 14. More precisely the reference model is defined in order to determine the 5 rack position (X rack-instruction) and effort positions that must deliver the restituting actuator (C steering wheel-instruction) .The model according to the invention defines the rack position instructions and the force instructions that must be delivered by the restituting actuator 15 as a function of the flying angle Avoiant and the racking force Fcrémaïiiére which is equal to the difference between the 10 efforts measured on the right rod 3b and the effort measured on the a left rod 3a Thus, the model can also be written in the form: X (s) crem Hl 1 (s) H12 (s) Avolant (s) Cvolant (S) H21 (S) H22 (S), rem (s) in which the functions H are defined from a model of the vehicle and more particularly from a modeling of a hydraulic direction as represented in FIG. 2. According to this model of direction, the rack position of the model gives the setpoint in position at the rack and the assistance effort to be applied by the system 12 is the reduction directly that given by C 20 flywheel setpoint. Referring to FIG. 3, the steering pattern preferably consists of a reference steering pattern having a column stiffness 18 and a column damper 19 connected in parallel, a rack gear ratio 20 mounted in series, a mass rack 21, a viscous friction 25 rack 22 and an assist law curvature 23. In this way, the steering force is calculated from the torsion of the steering column between the rack 4 and the steering wheel 13 following the Equation: Flying = R (Avolant ù Rpc • Xcrem) + As (Avolant ù Rpc • Xcrem) Moreover, the law of assistance is a function of the effort at the wheel which is written in the following form: Cassis tan ce (S) = f (Cvolant) Cass' (Cvolant) 3 And the rack force is given by the force sensors, as being the difference between the force measured on the right link less the force measured on the left link , which is written under the form: Fcrem (s) Fbiellette right (s) to the left fbiellette (s) By applying the Fundamental Principle of Dynamics to the rack system we obtain the following equation: M s 2 .X crem Cvolant (S) + Cassis tance (s) Fcrem (s) ù Fve 'S'X crem This reference model thus makes it possible from the previous equation

déterminer les consignes de pilotage des actionneurs du système de direction. determine the steering commands of the steering system actuators.

En référence à la figure 4, la commande des 2 actionneurs est réalisée via un correcteur proportionnel intégral à partir des consignes en démultiplication Xcrem et en effort d'assistance Cassistance et des mesures associées. With reference to FIG. 4, the control of the two actuators is carried out via an integral proportional corrector from the Xcrem reduction instructions and Cassistance assistance effort and associated measurements.

Ainsi la consigne Idémul, c'est-à-dire le courant de consigne du premier actionneur du système de démultiplication, est déterminée au moyen d'un correcteur proportionnel intégral à partir du terme suivant : (V V ) 1 (V V ) P' \n crem ù n crem _ mesure ) + ' \n crem ù n crem _ mesure ) s à partir des consignes de démultiplication X crem et de la mesure du déplacement de la crémaillère obtenu par les capteurs.25 De plus la consigne I assistance correspondant au courant de consigne du deuxième actionneur du système d'assistance est déterminée au moyen d'un correcteur proportionnel intégral à partir de l'équation suivante : (( )+ù'(Cassis 1 l P' Cassis tance ù Cassis tance mesure tance ù Cassis tance mesure ) s à partir des consignes en effort d'assistance C assistance et de la mesure associée déterminées par les capteurs du système de direction. Il est bien évident que le dispositif suivant l'invention pourra avantageusement comprendre des moyens de réjection de perturbation ainsi que des moyens de traitement des signaux mesurés par les capteurs afin de garantir un niveau de sécurité suffisant des commandes. Enfin il va de soi que les exemples que l'on vient de donner ne sont que des illustrations particulières en aucun cas limitatifs quant aux domaines d'application de l'invention. Thus the setpoint Idemul, that is to say the setpoint current of the first actuator of the reduction system, is determined by means of an integral proportional corrector from the following term: (VV) 1 (VV) P '\ It is also possible to use the X crem reduction ratio and to measure the movement of the rack obtained by the sensors. the setpoint current of the second actuator of the assistance system is determined by means of an integral proportional corrector from the following equation: (() + ù '(Cassis 1 l P' Cassis tance û Cassis tance measure tance ù Cassis tance measure s) from the instructions assistance effort C assistance and the associated measurement determined by the sensors of the steering system.It is obvious that the device according to the invention may advantageously include means réjecti disturbance as well as signal processing means measured by the sensors to ensure a sufficient level of security of the controls. Finally, it goes without saying that the examples which we have just given are only particular illustrations that are in no way limiting as to the fields of application of the invention.

Claims (10)

REVENDICATIONS1 - Procédé de commande d'un système de direction électrique à démultiplication variable d'un véhicule comportant une crémaillère (4), un système d'assistance électrique (6) situé à la crémaillère (4) constitué d'au moins un réducteur (7), d'un actionneur (8) d'assistance de direction et d'un calculateur (9) de l'actionneur (8) d'assistance de direction, et un système de démultiplication variable (12) situé sur la colonne de direction (10,11) du véhicule et comportant au moins une colonne de direction haute (11), un système de direction variable (12), un actionneur (15) du système de réduction variable (12) dit actionneur restituteur (15) et un calculateur (16) de l'actionneur (15) du système de réduction variable, caractérisé en ce qu'il comporte au moins les étapes suivantes de : o mesure de la vitesse du véhicule, de l'angle du volant, de la position de la crémaillère et des efforts sur les biellettes de direction entre les crémaillères et les portes fusées, o détermination de l'effort crémaillère qui est égal à la différence entre l'effort de la biellette droite et l'effort de la biellette gauche, o détermination de la consigne de position crémaillère et de la consigne d'effort de l'actionneur restituteur en fonction de l'angle du volant et de l'effort crémaillère. CLAIMS1 - Method for controlling a variable-gear electric steering system of a vehicle comprising a rack (4), an electric assistance system (6) located at the rack (4) consisting of at least one gearbox ( 7), a steering assistance actuator (8) and a computer (9) of the steering assistance actuator (8), and a variable reduction system (12) located on the steering column (8). direction (10,11) of the vehicle and comprising at least one high steering column (11), a variable steering system (12), an actuator (15) of the variable reduction system (12) said restorative actuator (15) and a calculator (16) of the actuator (15) of the variable reduction system, characterized in that it comprises at least the following steps of: measuring the speed of the vehicle, the angle of the steering wheel, the position the rack and efforts on the rods between the rack and pinion s and the rocket doors, o determination of the rack force which is equal to the difference between the force of the right link and the force of the left link, o determination of the rack position setpoint and the setpoint of the effort of the restituteur actuator according to the angle of the steering wheel and the rack force. 2 - Procédé suivant la revendication précédente caractérisé en ce que la consigne de position crémaillère et de la consigne d'effort de l'actionneur restituteur (15) est déterminée à partir d'un modèle de direction de référence (17). 2 - Process according to the preceding claim characterized in that the rack position setpoint and the load reference of the restituteur actuator (15) is determined from a reference direction model (17). 3 - Procédé suivant la revendication 2 caractérisé en ce que le modèle de direction de référence (17) comporte au moins une raideur de colonne (18) et un amortisseur de colonne (19) montés en parallèle, un rapport de réduction pignon crémaillère (20) monté en série, une masse crémaillère (21), un frottement visqueux crémaillère (22) et une courbure de loi d'assistance (23).Io 3 - Process according to claim 2 characterized in that the reference direction model (17) comprises at least one column stiffness (18) and a column damper (19) connected in parallel, a pinion gear reduction ratio (20). ) connected in series, a rack mass (21), a viscous rack and pinion friction (22) and an assist law curvature (23) .Io 4 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce qu'il comporte une étape de détermination du courant de consigne et de l'actionneur d'assistance de correction en fonction de la consigne crémaillère préalablement déterminée et de la mesure de la position crémaillère. 4 - Process according to any one of claims 1 to 3 characterized in that it comprises a step of determining the target current and the correction assistance actuator as a function of the preset rack and measurement setpoint from the rack position. 5 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'il comporte une étape de détermination du courant de consigne de l'actionneur du système de réduction variable, de la démultiplication variable en fonction de la consigne d'effort de l'actionneur restituteur préalablement déterminé et de la mesure de l'effort d'assistance. 5 - Process according to any one of claims 1 to 4 characterized in that it comprises a step of determining the setpoint current of the actuator of the variable reduction system, the variable gear according to the effort setpoint the previously determined actuator actuator and the measurement of the assistance effort. 6 - Dispositif de commande d'un système de direction électrique à démultiplication variable d'un véhicule comportant une crémaillère (4), un système d'assistance électrique (6) situé à la crémaillère (4) constitué d'au moins un réducteur (7), d'un actionneur (8) d'assistance de direction et d'un calculateur (9) de l'actionneur (8) d'assistance de direction, et un système de démultiplication variable (12) situé sur la colonne de direction (10,11) du véhicule et comportant au moins une colonne de direction haute (11), un système de direction variable (12), un actionneur (15) du système de réduction variable (12) dit actionneur restituteur (15) et un calculateur (16) de l'actionneur (15) du système de réduction variable, caractérisé en ce qu'il comporte au moins des moyens de mesure de la vitesse du véhicule, de l'angle du volant, de la position de la crémaillère et des efforts sur les biellettes de direction entre les crémaillères et les portes fusées, des moyens de détermination de l'effort crémaillère qui est égal à la différence entre l'effort de la biellette droite et l'effort de la biellette gauche, et des moyens de détermination (17) de la consigne de position crémaillère de la consigne d'effort de l'actionneur restituteur en fonction de l'angle du volant et de l'effort crémaillère. 6 - Control device for an electric steering system with variable gear ratio of a vehicle comprising a rack (4), an electric assistance system (6) located at the rack (4) consisting of at least one gearbox ( 7), a steering assistance actuator (8) and a computer (9) of the steering assistance actuator (8), and a variable reduction system (12) located on the steering column (8). direction (10,11) of the vehicle and comprising at least one high steering column (11), a variable steering system (12), an actuator (15) of the variable reduction system (12) said restorative actuator (15) and a computer (16) of the actuator (15) of the variable reduction system, characterized in that it comprises at least means for measuring the speed of the vehicle, the angle of the steering wheel, the position of the rack and efforts on the steering rods between the racks and the rocket doors, means for determining the rack force which is equal to the difference between the force of the right link and the force of the left link, and means for determining (17) the rack position reference of the set point of effort of the restituteur actuator according to the angle of the steering wheel and the rack force. 7 - Dispositif suivant la revendication 6 caractérisé en ce que les moyens de 30 détermination de la consigne de position crémaillère de la consigne d'effort de l'actionneur restituteur comportent un modèle de direction de référence (17). 2930506 Il 7 - Device according to claim 6 characterized in that the means for determining the rack position setpoint of the force reference of the restituting actuator comprise a reference direction model (17). 2930506 He 8 - Dispositif suivant la revendication 7 caractérisé en ce que le modèle de direction de référence (17) comporte au moins une raideur de colonne (18) et un amortisseur de colonne (19) montés en parallèle, un rapport de réduction pignon 5 crémaillère (20) monté en série, une masse crémaillère (21), un frottement visqueux crémaillère (22) et une courbure de loi d'assistance (23). 8 - Device according to claim 7 characterized in that the reference direction model (17) comprises at least one column stiffness (18) and a column damper (19) connected in parallel, a gear rack reduction ratio 5 ( 20) mounted in series, a rack mass (21), a viscous rack-and-pinion friction (22) and an assist law curvature (23). 9 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 6 à 8 caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de détermination du courant de consigne de 10 l'actionneur d'assistance de correction en fonction de la consigne crémaillère préalablement déterminée et de la mesure de la position crémaillère. 9 - Device according to any one of claims 6 to 8 characterized in that it comprises means for determining the desired current of the correction assistance actuator as a function of the preset rack and the measurement from the rack position. 10 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendication 6 à 9 caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de détermination du courant de consigne de 15 l'actionneur du système de réduction variable, de la démultiplication variable en fonction de la consigne d'effort de l'actionnaire restituteur préalablement déterminé et de la mesure de l'effort d'assistance. 10 - Device according to any one of claims 6 to 9 characterized in that it comprises means for determining the target current of the actuator of the variable reduction system, the variable gear according to the setpoint of the efforts of the pre-determined shareholder and the measurement of the assistance effort.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1508493A2 (en) * 2003-08-16 2005-02-23 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Steering system for a vehicle with power steering
DE102004037960A1 (en) * 2004-04-14 2005-12-22 Daimlerchrysler Ag steering system

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