Brevet FR2971221A1 — publié le 20120810

PROCEDE DE CONTROLE D'UNE ASSISTANCE DE DIRECTION La présente invention concerne un procédé de contrôle pour un système d'assistance de direction d'un véhicule automobile, ainsi qu'un véhicule automobile mettant en oeuvre un tel procédé de contrôle. Les véhicules automobiles comportent un volant fixé sur une colonne de direction, qui est manoeuvré par le conducteur pour braquer les roues directrices. Les dispositifs de direction comprennent généralement un système d'assistance qui génère une partie de l'énergie nécessaire pour braquer les roues, de manière à réduire l'effort que doit délivrer le conducteur, en particulier dans les manoeuvres aux basses vitesses et à l'arrêt. Avantageusement l'assistance est variable, avec un niveau d'assistance élevé aux basses vitesses permettant d'exercer un effort faible pour des écarts du volant qui peuvent être importants, ce niveau d'assistance diminuant progressivement en fonction de l'augmentation de la vitesse du véhicule, pour des écarts de volant généralement plus faibles, afin d'assurer une meilleure stabilité et de limiter les risques de perte de contrôle. Il est donc important de délivrer au calculateur de gestion de la direction assistée, une information de vitesse du véhicule qui soit fiable afin d'appliquer le bon niveau d'assistance, et d'assurer le confort ainsi que la sécurité. Pour les gammes de véhicules disposant d'un système de contrôle du freinage comportant une fonction d'anti-blocage des roues « ABS », on utilise l'information de vitesse du véhicule délivrée par ce système de contrôle, obtenue à partir de capteurs de rotation des roues, qui est à la fois précise et très fiable. On peut ainsi garantir un niveau d'assistance de la direction qui est toujours adapté à la vitesse du véhicule. Par contre pour les véhicules ne comportant pas de système de contrôle du freinage « ABS », on dispose généralement uniquement d'une information délivrée par un capteur enregistrant la vitesse de rotation d'un arbre de sortie de la boîte de vitesses, prévu pour l'affichage de la vitesse au tableau de bord, qui ne comporte pas une fiabilité suffisante permettant de garantir le niveau d'assistance de la direction. En particulier, dans le cas d'une information erronée indiquant une vitesse du véhicule trop faible, on pourrait obtenir un fort niveau d'assistance avec des vitesses élevées du véhicule, qui peut être dangereux. De plus, les productions de véhicules ne comportant pas de système de contrôle du freinage « ABS », sont amenées à augmenter du fait du taux d'équipement en véhicules fortement croissant dans certains pays, pour lesquels ce système de contrôle du freinage n'est pas obligatoire. Un procédé de contrôle de l'assistance de direction connu, présenté notamment par le document FR-A1-2681302, utilise les informations provenant de deux capteurs de vitesse du véhicule, afin de conserver une information de vitesse du véhicule en cas de défaillance de l'un d'entre eux, pour limiter l'assistance de la direction au-delà d'un seuil de vitesse de ce véhicule. Ce procédé de contrôle nécessite l'installation d'un deuxième capteur, ce qui est onéreux. Un autre procédé de contrôle de l'assistance de direction connu, présenté notamment par le document US-B2-6598698, utilise les informations provenant d'un capteur de vitesse du véhicule, qu'il compare avec une information de la vitesse du moteur de traction, pour détecter une défaillance de ce capteur de vitesse. Toutefois ce procédé de contrôle ne présente pas de stratégie simple de commande de l'assistance de la direction, à partir de ces informations. La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure, et d'apporter une solution simple et efficace permettant d'effectuer le contrôle d'une assistance de direction à partir de capteurs existants sur le véhicule. Elle propose à cet effet un procédé de contrôle d'une assistance de direction d'un véhicule automobile, comportant une transmission entre le moteur et les roues motrices comprenant différents rapports de démultiplication, ce procédé utilisant une information de la vitesse du véhicule, et une information de la vitesse de rotation du moteur du véhicule, caractérisé en ce qu'il compare l'information vitesse véhicule, avec une vitesse théorique qui est le produit de la vitesse de rotation du moteur multipliée par la valeur du rapport de démultiplication le plus élevé, et qu'il pilote le niveau d'assistance de la direction en prenant en compte une vitesse de référence qui est la plus forte de ces deux valeurs comparées. Un avantage du procédé de contrôle de l'assistance selon l'invention, est que de manière économique, avec des moyens généralement existants sur les véhicules, un capteur de vitesse véhicule, et une information de la vitesse de rotation du moteur nécessaire pour le contrôle de ce moteur, on obtient une vitesse de référence égale ou supérieure à la vitesse réelle, qui génère alors un niveau d'assistance de la direction qui ne peut pas être trop élevé. De plus le procédé de contrôle selon l'invention peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Avantageusement, le niveau d'assistance piloté forme une fonction décroissante par rapport à la vitesse de référence. En particulier, le niveau d'assistance piloté peut varier entre 100 et 300/0 du couple d'assistance maximum. Avantageusement, en cas de défaillance d'une des informations de vitesse, le procédé de contrôle prend pour vitesse de référence suivant celle qui est disponible, la vitesse véhicule ou la vitesse théorique calculée. L'invention a aussi pour objet un véhicule automobile comportant un calculateur de contrôle pilotant une assistance de direction, un moyen d'information de la vitesse de ce véhicule, un moyen d'information de la vitesse de rotation du moteur du véhicule, et une transmission entre le moteur et les roues motrices comportant différents rapports de démultiplication, caractérisé en ce que ce calculateur comporte un multiplicateur prévu pour calculer le produit de la vitesse de rotation du moteur multipliée par la valeur du rapport de démultiplication le plus élevé pour donner une vitesse théorique, et un comparateur prévu pour comparer cette vitesse théorique avec l'information vitesse véhicule, puis pour délivrer à l'assistance de direction un signal de pilotage dépendant d'une vitesse de référence qui est la plus forte de ces deux valeurs comparées. Avantageusement, le moyen d'information de la vitesse véhicule, est celui utilisé pour l'affichage de cette vitesse destiné au conducteur. En particulier, le moyen d'information de la vitesse véhicule, comporte un capteur mesurant la vitesse de rotation d'un arbre de sortie de la transmission. Avantageusement, le moyen de mesure de la vitesse de rotation du moteur du véhicule, comporte un capteur qui détecte un signal du volant moteur. Selon un mode de réalisation du véhicule, l'assistance de direction est motorisée par un moteur électrique. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d'exemple et de manière non limitative, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est un graphique présentant pour un véhicule équipé d'une assistance variable pilotée par un procédé de contrôle conventionnel, des mesures réalisées en fonction du temps, de la vitesse de ce véhicule, de la vitesse de rotation du moteur, et du niveau d'assistance de la direction ; et - la figure 2 est un schéma fonctionnel présentant des moyens mettant en oeuvre un procédé de contrôle selon l'invention. La figure 1 présente pour un parcours urbain, en fonction du temps t 30 exprimé en seconde, la vitesse du moteur thermique du véhicule Vmot exprimée en tr/mn, et la vitesse du véhicule Vveh exprimée en km/h. En fonction de la vitesse du véhicule Vveh, le contrôle de l'assistance de direction de ce véhicule applique un taux variable d'assistance Ass, qui va du niveau maximum de 1000/0 du couple que peut délivrer la motorisation de cette assistance, à un niveau minimum de 300/0 de ce couple. La motorisation de l'assistance de direction, peut comporter un moteur électrique ou des vérins hydrauliques, suivant les différentes technologies couramment utilisées pour les véhicules automobiles. On constate sur ce graphique que le véhicule étant sensiblement à l'arrêt avec une vitesse véhicule Vveh proche de zéro, par exemple au temps t0, le niveau d'assistance Ass de la direction est à un maximum qui est de 1000/0 du couple d'assistance délivrable. Ce cas de fonctionnement correspond par exemple aux manoeuvres de parking, où la direction doit être la plus légère possible. Pour des petites vitesses Vveh du véhicule inférieures à 10km/h, visibles par exemple avant le temps t1, le véhicule utilise le premier rapport de démultiplication de la transmission, avec une vitesse moteur Vmot relativement élevée par rapport à celle du véhicule. Dans ce cas, le niveau d'assistance Ass de la direction est compris entre 60 et 800/0 du couple maximum d'assistance, avec une variation qui suit celle de la vitesse du véhicule Vveh, ce qui permet une manoeuvre facile de la direction à ces basses vitesses. Pour les cas où la vitesse du véhicule Vveh augmente, les rapports de démultiplication supérieurs de la transmission étant mis en oeuvre, on constate que le niveau d'assistance Ass de la direction décroit en fonction de cette augmentation de vitesse, pour atteindre un niveau minimum de 300/0 quand la vitesse dépasse environ 40km/h, par exemple au temps t2. On obtient ainsi un niveau d'assistance Ass de la direction qui assure à la fois le confort et la sécurité, les manoeuvres au dessus de 40km/h comportant généralement des faibles écarts du volant, nécessitant seulement une assistance réduite de la direction. De plus cette faible assistance augmente la stabilité du véhicule, en évitant des écarts de direction brutaux. La figure 2 présente un moyen d'information de la vitesse du véhicule 10, comprenant généralement un capteur de vitesse fixé sur la boîte de vitesses pour enregistrer la vitesse de rotation d'un arbre de sortie lié aux roues motrices, qui délivre une information vitesse véhicule Vveh à un calculateur de contrôle de l'assistance de direction 14 mettant en oeuvre le procédé de gestion de l'assistance de la direction 28. L'information vitesse véhicule Vveh est directement utilisée par le véhicule, notamment pour obtenir l'affichage de cette vitesse sur le tableau de bord. Par ailleurs, le véhicule comporte un moyen 18 délivrant une information sur la vitesse du moteur Vmot, comprenant généralement un capteur détectant un signal du volant moteur, qui est utilisé par un calculateur de contrôle moteur pour piloter ce moteur. Le calculateur de contrôle de l'assistance 14 comporte un multiplicateur 22 qui réalise une multiplication de la vitesse moteur Vmot, par la valeur du rapport de démultiplication le plus élevé entre le moteur et les roues motrices qui est enregistrée dans une mémoire, par exemple le cinquième rapport pour une boîte à cinq rapports de vitesses, afin d'obtenir une vitesse théorique maximum 20 que pourrait avoir le véhicule en utilisant ce rapport. Le calculateur de contrôle de l'assistance 14 comporte de plus un comparateur 24, qui compare l'information vitesse véhicule Vveh avec la vitesse théorique 20, pour obtenir une vitesse de référence 26 qui est la plus élevée de ces deux valeurs de vitesse comparées. La vitesse de référence 26 sert ensuite à piloter l'assistance de direction 28, en limitant son niveau de couple en fonction de cette vitesse. On obtient ainsi une vitesse de référence 26 qui est identique à la vitesse du véhicule Vveh, dans le cas où le rapport de démultiplication le plus élevé est utilisé, la vitesse théorique 20 étant alors égale à la vitesse réelle, ou une vitesse de référence qui est supérieure à la vitesse réelle dans le cas où un autre rapport de démultiplication est utilisé. Le niveau d'assistance délivré par l'assistance de la direction 28, formant une fonction décroissante par rapport à la vitesse de référence 26, on obtient ainsi un niveau qui est inférieur ou égale à celui que donnerait la prise en compte de la vitesse réelle du véhicule Vvéh. Cette particularité assure la sécurité, avec une assistance qui dans tous les cas de conduite ne peut pas être trop élevée. En particulier, le niveau d'assistance piloté peut varier entre 100 et 300/0 10 du couple d'assistance maximum, comme pour un procédé de contrôle conventionnel. On notera que le calibrage du niveau d'assistance en fonction de la vitesse de référence 26, est différent de celui réalisé de manière conventionnelle en fonction de la vitesse réelle du véhicule Vveh, comme 15 celui présenté figure 1, pour tenir compte de la majoration donnée par cette vitesse de référence. On obtient notamment un calibrage moins précis, qui prend en compte l'incertitude du choix du rapport de démultiplication réellement utilisé. Toutefois ce calibrage peut être plus précis que ceux habituellement réalisés pour les véhicules ne comportant pas de système de 20 contrôle du freinage « ABS ». Dans le cas particulier d'une descente en montagne où le conducteur met la transmission au point mort, pour descendre en roue libre, le moteur restant au ralenti donnera une vitesse théorique 20 faible qui est nettement inférieure à la vitesse réelle du véhicule, le calculateur de contrôle de 25 l'assistance 14 prend alors en compte la vitesse réelle Vveh qui lui est supérieure. Avantageusement, en cas de défaillance d'un des capteurs, si une information de vitesse moteur Vmot ou de vitesse véhicule Vveh manque, le fonctionnement avec une seule information de vitesse permet de rouler de 30 manière temporaire, en établissant la vitesse de référence 26 à partir de la vitesse restante. Un tel procédé de contrôle permet d'assurer la sécurité sans utiliser de moyen de diagnostique des différentes informations de vitesse, qui sont complexes et onéreux. Le procédé de contrôle de l'assistance suivant l'invention est économique, il nécessite essentiellement des programmes supplémentaires qui peuvent être intégrés dans le calculateur de contrôle de l'assistance de direction, sans autre modification du véhicule. Le procédé de contrôle convient avantageusement pour les véhicules des gammes inférieures, comportant généralement une direction assistée électrique. REVENDICATIONS1 - Procédé de contrôle d'une assistance de direction d'un véhicule automobile, comportant une transmission entre le moteur et les roues motrices comprenant différents rapports de démultiplication, ce procédé utilisant une information de la vitesse de ce véhicule (Vveh), et une information de la vitesse de rotation du moteur du véhicule (Vmot), caractérisé en ce qu'il compare l'information vitesse véhicule (Vveh), avec une vitesse théorique (20) qui est le produit de la vitesse de rotation du moteur (Vmot) multipliée par la valeur du rapport de démultiplication le plus élevé, et qu'il pilote le niveau d'assistance de la direction (28) en prenant en compte une vitesse de référence (26) qui est la plus forte de ces deux valeurs comparées (Vveh, 20). 2 - Procédé de contrôle selon la revendication 1, caractérisé en ce que le niveau d'assistance piloté, forme une fonction décroissante par rapport à la vitesse de référence (26). 3 - Procédé de contrôle selon la revendication 2, caractérisé en ce que le niveau d'assistance piloté, varie entre 100 et 300/0 du couple d'assistance maximum. 4 - Procédé de contrôle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'en cas de défaillance d'une des informations vitesse (Vveh, Vmot), il prend pour vitesse de référence (26) suivant celle qui est disponible, la vitesse véhicule (Vveh) ou la vitesse théorique (20) calculée. 5 - Véhicule automobile comportant un calculateur de contrôle (14) pilotant une assistance de direction (28), un moyen d'information de la vitesse de ce véhicule (10), un moyen d'information de la vitesse de rotation du moteur du véhicule (18), et une transmission entre le moteur et les roues motrices comportant différents rapports de démultiplication, caractérisé en ce que ce calculateur (14) comporte un multiplicateur (22) prévu pour calculer le produit de la vitesse de rotation du moteur (Vmot) multiplié par la valeur durapport de démultiplication le plus élevé pour donner une vitesse théorique (20), et un comparateur (24) prévu pour comparer cette vitesse théorique avec l'information vitesse véhicule (Vveh), puis pour délivrer à l'assistance de direction (28) un signal de pilotage dépendant d'une vitesse de référence (26) qui est la plus forte de ces deux valeurs comparées (Vveh, 20). 6 - Véhicule automobile selon la revendication 5, caractérisé en ce que le moyen d'information de la vitesse véhicule (10), est celui utilisé pour l'affichage de cette vitesse destiné au conducteur. 7 - Véhicule automobile selon la revendication 6, caractérisé en ce que le moyen d'information de la vitesse véhicule (10), comporte un capteur mesurant la vitesse de rotation d'un arbre de sortie de la transmission. 8 - Véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le moyen de mesure de la vitesse de rotation du moteur du véhicule (18), comporte un capteur qui détecte un signal du volant moteur. 9 - Véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que l'assistance de direction (28) est motorisée par un moteur électrique.