Brevet FR3076530A1 (20190712)

REVENDICATIONS1. Système de direction assistée (1) comprenant un premier mécanisme dit « mécanisme de niveau inférieur » (10) qui comprend un moteur d'assistance (11) ainsi qu'une roue directrice (12) sur laquelle le moteur d'assistance (11) agit pour orienter ladite roue directrice en lacet, ledit mécanisme de niveau inférieur (10) définissant ainsi une chaîne cinématique de niveau inférieur (L10) qui s'étend depuis le moteur d'assistance (11) jusqu'à une portion de la roue directrice, dite « portion de contact » (12C), destinée à entrer en contact avec le sol (2), de manière à ce que les efforts et les mouvements issus du moteur d'assistance (11) soient transmis à la roue directrice (12) par l'intermédiaire et le long de ladite chaîne cinématique de niveau inférieur (L10), ledit système de direction assistée (1) comprenant également un second mécanisme dit « mécanisme de niveau supérieur » (20) qui comprend un volant de conduite (22) et qui est soit dépourvu d'accouplement mécanique avec le mécanisme de niveau inférieur (10), de sorte à former une chaîne cinématique de niveau supérieur (L20) qui est séparée de la chaîne cinématique de niveau inférieur (L10), soit couplé mécaniquement au mécanisme de niveau inférieur (10) par l'intermédiaire d'un organe d'accouplement (4), de sorte à former, depuis le volant de conduite (22) jusqu'audit organe d'accouplement, une chaîne cinématique de niveau supérieur (L20) auxiliaire qui forme une bifurcation (L20B) par rapport à la chaîne cinématique de niveau inférieur (L10), le système de direction assistée (1) étant caractérisé en ce que le mécanisme de niveau inférieur (10) est asservi en effort par une boucle fermée, dite « boucle locale basse » (30), qui comprend une branche d'entrée dite « branche d'entrée de boucle basse » (31) permettant de définir une consigne d'effort d'entrée, dite « consigne d'effort d'entrée de boucle basse » (F10_set), une branche de rétroaction, dite « branche de rétroaction de boucle basse » (32), qui mesure ou qui estime, en un point de référence dit « point de référence de boucle basse » (P10) situé sur la chaîne cinématique de niveau inférieur (L10), et hors de la chaîne cinématique de niveau supérieur (L20), en aval du moteur d'assistance (11) et en amont de la portion de contact (12C) de la roue directrice (12), un effort dit « effort aval effectif » (F10_actual) qui est représentatif, audit point de référence (P10), de l'effort qui est transmis entre le moteur d'assistance (11) et la roue directrice (12) par la chaîne cinématique de niveau inférieur (L10), et en ce que ladite branche de rétroaction de boucle basse (32) applique ensuite ledit effort aval effectif (F10_actual) en rétroaction sur la consigne d'effort d'entrée de boucle basse (F10_set), pour former une consigne d'actionnement de boucle basse (F10_mot), qui est appliquée au moteur d'assistance (11), de manière à ce que l'effort de réaction 33 aval effectif (F10_actual) suive automatiquement la consigne d'effort d'entrée de boucle basse (F10 set).\n<CLM>\1\tSystème de direction assistée selon la revendication 1 caractérisé en ce que la boucle locale basse (30) comprend une sous-branche (31A) de la branche 5 d'entrée de boucle basse (31) qui introduit une référence d'entrée de boucle basse (F10_ref) qui représente une consigne d'effort d'entrée de valeur nulle, de manière à pouvoir asservir la boucle locale basse (30) à effort nul.\n<CLM>\1\tSystème de direction assistée selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que la chaîne cinématique de niveau inférieur (L10) comprend une crémaillère 10 (13) entraînée par le moteur d'assistance (11), et dont au moins une extrémité (13L) est couplée à une biellette de direction (14) qui transmet à son tour les efforts et déplacements à la roue directrice (12), et en ce que le point de référence de boucle basse (P10) auquel on mesure ou on estime l'effort aval effectif (F10_actual) est situé en aval de la crémaillère (13) en direction de ladite roue directrice (12), par exemple à 15 la jonction entre l'extrémité de la crémaillère (13F) et la biellette de direction (14), sur la biellette de direction (14), ou en aval de la biellette de direction (14).\n<CLM>\1\tSystème de direction assistée selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que la chaîne cinématique de niveau inférieur (L10) comprend un porte-fusée (16) qui porte la roue directrice (12) et qui matérialise l'axe d'orientation 20 de ladite roue directrice, et en ce que le point de référence de boucle basse (P10) auquel on mesure ou on estime l'effort aval effectif (F10_actual) est situé sur ledit porte-fusée (16).\n<CLM>\1\tSystème de direction assistée selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il forme un système de direction assistée configuré 25 en « steer-by wire », dépourvu d'accouplement mécanique entre le mécanisme de niveau supérieur (20) et le mécanisme de niveau inférieur (10).\n<CLM>\1\tSystème de direction assistée selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le mécanisme de niveau supérieur (20) comprend, en sus du volant de conduite (22), un moteur auxiliaire (21) qui est distinct du moteur 30 d'assistance (11) du mécanisme de niveau inférieur (10), et en ce que ledit mécanisme de niveau supérieur (20) est asservi en couple par une boucle fermée, dite « boucle locale haute » (40), qui comprend une branche d'entrée dite « branche d'entrée de boucle haute » (41) permettant de définir une consigne de couple d'entrée dite « consigne de couple d'entrée de boucle haute» (T20_set), ainsi qu'une branche de 35 rétroaction, dite « branche de rétroaction de boucle haute» (42), qui mesure ou qui estime, en un point de référence dit « point de référence de boucle haute» (P20) 34 situé entre le moteur auxiliaire (21) et le volant de conduite (22), un couple dit « couple conducteur effectif » (T20_actual) qui est représentatif, audit point de référence, du couple (T_driver) exercé par le conducteur, via le volant de conduite (22), sur le mécanisme de niveau supérieur (20), et en ce que ladite branche de 5 rétroaction de boucle haute (42) applique ensuite ledit couple conducteur effectif (T20_actual) en rétroaction sur la consigne d'effort d'entrée de boucle haute (T20_set), pour former une consigne d'actionnement de boucle haute (T20_mot) qui est appliquée au moteur auxiliaire (21) de manière à ce que le couple conducteur effectif (T20_actual) suive automatiquement la consigne de couple d'entrée de boucle 10 haute (T20 set).\n<CLM>\1\tSystème de direction assistée selon la revendication 6 caractérisé en ce que la boucle locale haute (40) comprend une sous-branche (41A) de la branche d'entrée de boucle haute qui introduit une référence d'entrée de boucle haute (T20_ref) qui représente une consigne de couple d'entrée de valeur nulle, de manière 15 à pouvoir asservir la boucle locale haute (40) à couple nul.\n<CLM>\1\tSystème de direction assistée selon la revendication 6 ou 7 caractérisé en ce qu'il comprend un contrôleur dit « contrôleur global » (50) qui génère distinctement, en fonction de paramètres représentatifs de la situation du mécanisme de niveau supérieur (20) et de la situation du mécanisme de niveau inférieur (10), 20 d'une part une composante dynamique de consigne d'effort de boucle basse (F10_dyn), appliquée à la boucle locale basse (30), et d'autre part une composante dynamique de consigne de couple de boucle haute (T20_dyn), appliquée à la boucle locale haute (40).\n<CLM>\1\tSystème de direction assistée selon la revendication 2 et la 25 revendication 8 caractérisé en ce que la consigne d'effort d'entrée de boucle basse (F10_set) résulte de la combinaison, et de préférence résulte de la somme algébrique, de la référence d'entrée de boucle basse (F10_ref), qui est représentative d'un effort nul, et de la composante dynamique de consigne d'effort de boucle basse (F10_dyn) qui est issue du contrôleur global (50). 30\n<CLM>\1\tSystème de direction assistée selon les revendications 7 et 8 caractérisé en ce que la consigne de couple d'entrée de boucle haute (T20_set) résulte de la combinaison, et de préférence résulte de la somme algébrique, de la référence d'entrée de boucle haute (T20_ref), qui est représentative d'un couple nul, et de la composante dynamique de consigne de couple de boucle haute (T20_dyn) issue du 35 contrôleur global (50). 35\n<CLM>\1\tSystème de direction assistée selon l'une quelconque des revendications 6 à 10 caractérisé en ce que l'effort aval effectif (F10_actual) mesuré ou estimé au point de référence de boucle basse (P10) est également utilisé, en-dehors de la boucle locale basse (30), au moyen d'une fonction dite « feed forward » 5 (60), comme composante de détermination de la consigne d'effort d'entrée de boucle haute (T20_set) ou comme composante de détermination ou d'ajustement de la consigne d'actionnement de boucle haute (T20_mot) destinée à être appliquée au moteur auxiliaire (21).\n<CLM>\1\tSystème de direction assistée selon l'une quelconque des 10 revendications précédentes caractérisé en ce que l'effort aval effectif (F10_actual) est mesuré, au point de référence de boucle basse (P10), avec une bande passante qui s'étend au moins jusqu'à 20Hz, au moins jusqu'à 25 Hz, au moins jusqu'à 30Hz, voire au-delà de 30Hz.