Brevet FR2909063A1 — publié le 20080530

PROCEDE DE RESTITUTION D'EFFORT POUR DIRECTION A COMMANDE DECOUPLEE ET DISPOSITIF CORRESPONDANT. La présente invention concerne le domaine des directions à commande découplée, plus communément appelées "steer-by-wire". Elle s'intègre dans un véhicule automobile à roues découplées, c'est-à-dire un véhicule pour lequel il n'y a plus de liaison mécanique entre le volant de direction et les roues directrices. Un dispositif de direction à commande découplée doit restituer des efforts sur la commande de direction ainsi que les butées droite/gauche correspondant aux butées mécaniques de braquage des roues. Plus précisément, l'invention concerne, selon un premier de ses objets, un procédé de restitution d'effort sur une commande de direction d'un véhicule automobile équipé d'un volant de direction et d'une direction à commande découplée, comprenant les étapes consistant à - Mesurer l'angle du volant de direction, et 20 - Restituer une butée variable sur le volant de direction. Le contrôle de stabilité par action sur le volant de direction est connu de l'homme du métier, notamment par l'exemple qu'en donne le document de l'état de 1a. technique 25 antérieure US 2002 0108805. Ce document divulgue l'application d'un couple résistant sur le volant par l'intermédiaire de la direction électrique, sur détection de la vitesse de lacet. Il est connu également le document US 66629898 qui 30 écrit une solution agissant sur le braquage des roues par estimation de la dérive. 2909063 2 Toutefois, les solutions développées sont plutôt complexes. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en proposant une solution particulièrement 5 simple à mettre en œuvre. Avec cet objectif en vue, le procédé selon l'invention, par ailleurs conforme au préambule cité ci-avant, est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend :Les étapes consistant à : 10 - Calculer une donnée de saturation de pneumatiques équipant le véhicule, et -Asservir la restitution de la butée variable à la valeur de la donnée de saturation des pneumatiques. Grâce à cette configuration, l'invention peut être mise 15 en œuvre quel que soit le type de véhicule. En outre, l'invention peut être mise en ouvre sans calcul de la vitesse du véhicule. Dans un mode de réalisation, l'étape de calcul de la donnée de saturation des pneumatiques comprend une étape 20 consistant à mesurer l'effort aux roues. Grâce à cette configuration, l'invention peut être mise en œuvre sans qu'un modèle de référence ne soit obligatoire. De préférence, la butée est restituée quand l'effort aux roues n'augmente plus, après avoir préalablement 25 augmenté. Grâce à cette configuration, l'invention peut être mise en œuvre pour tout type de véhicule automobile, et quel que soit le type de pneumatiques. Dans un mode de réalisation, la butée est restituée 30 quand l'effort aux roues n'est plus proportionnel à l'angle de braquage des roues, après l'avoir été. 2909063 Dans un mode de réalisation, l'étape de restitution de la butée comprend une étape consistant à générer un couple, au niveau d'un actionneur de volant de direction, s'opposant à celui du braquage de ce volant de direction. 5 De préférence, le couple généré pour simuler une butée est supérieur ou égal à celui exercé par le conducteur du véhicule automobile. La présente invention concerne également, selon un deuxième de ses objets, un dispositif de direction à commande 10 découplée pour véhicule automobile, susceptible de mettre en oeuvre le procédé selon l'invention, comprenant : - un volant de direction, - un actionneur de volant de direction, - un actionneur de braquage de roues, 15 des moyens de mesure du braquage des roues, - des moyens pour générer une butée variable sur le volant de direction. Le dispositif selon l'invention est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, des moyens de commande (ECU) configurés pour commander la génération de la butée variable sur le volant de direction quand les moyens de mesure du braquage des roues détectent un franchissement d'un angle de braquage des roues seuil. De préférence, l'angle seuil dépend de la mesure d'effort aux roues, par l'actionneur de braquage des roues. Dans un mode de réalisation, les moyens pour générer une butée variable sont intégrés à l'actionneur de volant de direction. De préférence, la butée variable est une butée virtuelle, simulée par la génération d'un couple, au niveau de l'actionneur de volant de direction, s'opposant à celui du braquage du volant de direction. 2909063 L'invention concerne également un véhicule automobile équipé du dispositif selon l'invention. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la 5 description suivante donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif et faite en référence aux figures annexées dans lesquelles : - la figure 1 représente un mode de réalisation du procédé selon l'invention, 10 - la figure 2 représente un mode de réalisation du dispositif selon l'invention, - la figure 3 représente le logigramme selon l'invention, - la figure 4 représente la zone d'utilisation du 15 volant en fonction de la vitesse en régime permanent, et - la figure 5 représente l'évolution de l'effort aux roues en fonction de l'angle de braquage. Le comportement d'un véhicule automobile classique en virage est illustré à la figure 5. 20 Sur cette figure 5, on représente, pour une adhérence donnée, l'évolution de l'effort aux roues directrices E en fonction de l'angle a des roues, pour trois vitesses V1, V2, V3 différentes et telles que V3 > V2 > Vl. Dans une première phase, l'évolution de l'effort est 25 linéaire, c'est-à-dire que l'effort aux roues est proportionnel à l'angle de braquage des roues, jusqu'à une donnée de saturation correspondant à un maximum asat; à partir duquel, dans une deuxième phase, l'effort aux roues décroit en fonction de l'angle de braquage, pour se stabiliser dans 30 une troisième phase à une valeur sensiblement constante. A partir du maximum asat, le véhicule est considéré comme instable et en sous-virage pendant la troisième phase. Plus la vitesse augmente, plus le maximum correspondant 2909063 5 diminue. Soient asati, asat2, et asat3 les maxima correspondant aux vitesses V1, V2 et V3 respectivement, on a asat3 REVENDICATIONS 1. Procédé de restitution d'effort sur une commande de direction d'un véhicule automobile équipé d'un volant de direction et d'une direction à commande découplée, comprenant les étapes consistant à : - Mesurer l'angle du volant de direction (100), et - Restituer une butée variable (199) sur le volant de direction, caractérisé en ce qu'il comprend en outre les étapes 10 consistant à : - Calculer une donnée de saturation de pneumatiques (110) équipant le véhicule, et - Asservir la restitution de la butée variable à la valeur de la donnée de saturation des pneumatiques (130). 15 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape de calcul de la donnée de saturation des pneumatiques comprend une étape consistant à mesurer l'effort aux roues (140). 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel la 20 butée est restituée quand l'effort aux roues n'augmente plus, après avoir préalablement augmenté. 4. Procédé selon la revendication 2, dans lequel la butée est restituée quand l'effort aux roues n'est plus proportionnel à l'angle de braquage des roues, après l'avoir 25 été. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'étape de restitution de la butée (199) comprend une étape consistant à générer un couple (120) sur un actionneur du volant de direction, s'opposant à celui 30 du braquage de ce volant de direction. 6. Dispositif de direction à commande découplée pour véhicule automobile, susceptible de mettre en œuvre le 2909063 12 procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant . - un volant de direction (200), - un actionneur de volant de direction (210), 5 - un actionneur de braquage de roues (220), - des moyens de mesure du braquage des roues (230), des moyens pour générer une butée variable sur le volant de direction, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, des moyens de commande (ECU) configurés pour commander la génération de la butée variable sur le volant de direction quand les moyens de mesure du braquage des roues (230) détectent un franchissement d'un angle de braquage des roues seuil (asat) 7. Dispositif selon la revendication 6, dans lequel l'angle seuil (asat) dépend de la mesure d'effort aux roues par l'actionneur de braquage des roues. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7, dans lequel les moyens pour générer une butée 20 variable sont intégrés à l'actionneur de volant de direction (210). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, dans lequel la butée variable est une butée virtuelle, simulée par la génération d'un couple, au niveau de 25 l'actionneur de volant de direction (210), s'opposant à celui du braquage du volant de direction. 10. Véhicule automobile (250) équipé du dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 9.