EP0969999A1 - Procede de commande d'une direction assistee electrohydraulique - Google Patents

Procede de commande d'une direction assistee electrohydraulique

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Publication number
EP0969999A1
EP0969999A1 EP98917256A EP98917256A EP0969999A1 EP 0969999 A1 EP0969999 A1 EP 0969999A1 EP 98917256 A EP98917256 A EP 98917256A EP 98917256 A EP98917256 A EP 98917256A EP 0969999 A1 EP0969999 A1 EP 0969999A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
value
supply voltage
steering
electric pump
hydraulic circuit
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.)
Withdrawn
Application number
EP98917256A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Eric Ouvry
Philippe Saint-Martin
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.)
Renault SAS
Original Assignee
Renault SA
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 Renault SA filed Critical Renault SA
Publication of EP0969999A1 publication Critical patent/EP0969999A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • B62D5/065—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle characterised by specially adapted means for varying pressurised fluid supply based on need, e.g. on-demand, variable assist

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling an electronically controlled electrohydraulic power steering, for a motor vehicle, intended to reduce the electrical consumption of the electric pump group when steering the vehicle.
  • conventional hydraulic steering systems are composed of a hydraulic valve, a hydraulic pump driven by the vehicle engine via a belt, hoses and a coupled double-acting cylinder at the steering rack.
  • the drive of the pump by the heat engine allows the mounting of such a system on heavy vehicles, such as trucks.
  • electric power steering systems composed of an electric motor, generally a clutch, a reduction gear, a torque sensor, electronic circuits for piloting and controlling the electric motor.
  • the latter allow a reduction in the overall consumption of the vehicle, since the system consumes only when the driver requests steering, and also makes it possible to easily offer variable-assist, inexpensive steering.
  • the invention relates to the third type of hydraulic steering assistance using an electric pump group.
  • a system comprises the same hydraulic elements as a conventional hydraulic steering, as shown in FIG. 1, that is to say a rotary valve 1 mounted on the steering column 2 leading to the steering wheel, a rack-and-pinion steering 3, coupled to an assistance cylinder 4, pipes 5 for supplying oil under high pressure to the rotary valve and pipes 6 for returning oil under low pressure to the pump reservoir 7, geared or paddle , for example, but this is driven by an electric motor 8 powered by the vehicle's electrical network, and constituting an electric pump group with the pump.
  • the present invention proposes to optimize the hydraulic power delivered by the electric pump unit providing only the flow rate useful for steering assistance, by controlling the supply voltage of the electric pump group as a function of the stress on the steering by the driver and possibly other information such as the speed of the vehicle, for example, this supply voltage being reduced when the vehicle is traveling in a straight line.
  • the object of the invention is a method for controlling an electrohydraulic steering for a motor vehicle, constituted by an electropump group controlled electronically, and comprising a hydraulic circuit, part of which is produced by flexible pipes, characterized in that that the supply voltage U m of the electric pump group is controlled as a function of the stresses of the direction, so that, during the transient phase of pressure build-up of the hydraulic circuit starting from the detection of a stress of the direction, by pressure passage P of the hydraulic circuit to a minimum value p m i n e a threshold value P 1 greater than p i n / l a supply voltage U m of the electropump group passes a standby value U m _ n to a maximum value U ma ⁇ ensuring the swelling of the pipes, and in that, after this transient phase, the supply voltage U m decreases towards an optimal value U OD corresp rippling at a flow rate from the hydraulic pump ensuring steering assistance up to a maximum speed ⁇ , of rotation of the vehicle
  • control method according to the invention is such that the supply voltage of the electric pump unit goes from the maximum value to the optimal value after the voltage build-up phase of the hydraulic circuit, ie according to a voltage step , or according to a progressive decrease curve.
  • FIG. 1 is a diagram of a hydraulic supply system for electro-hydraulic power steering:
  • FIG. 2 shows an electropump group 9 of electro-hydraulic power steering, controlled by an electronic circuit 10 taking into account one or more additional information, such as the speed of the vehicle V v , and supplied electrically by the vehicle electrical network delivering a voltage U al ⁇ m .
  • This electric pump group is connected to a reservoir 11 containing oil which it sends to a valve 12, the latter distributing the oil to a jack 13.
  • a first solution currently proposed for reducing the electric consumption of the electric pump group consists in measuring the current I consumed by the motor of the group, this current being the image of the pressure in the hydraulic circuit, therefore of the stress on the steering by the driver. .
  • the detection of variations in this current and their comparison with triggering thresholds make it possible to manage the transition from a state of low power to a state of high power and vice versa, obtained by modulation of the supply voltage across the terminals of the electric motor.
  • the trigger thresholds can be self-adapting so as to take into account the slow variations of the steering assistance system, due to the viscosity of the oil, the temperature of the oil and of the engine, etc. ...
  • a second solution consists in supplementing the previous driving mode by taking into account one or more additional pieces of information, such as the speed of the vehicle.
  • FIG. 3 is an example of characteristics of the electric pump group relating to variations in the flow rate Q as a function of the oil pressure p for a low power P ⁇ delivered and for a high power P e corresponding to two supply voltages of the electric pump group , a minimum tension U mj _ when the wheels are in line with the vehicle to reduce the response time of the process, when the steering is used on the one hand and to create a minimum pressure in the hydraulic circuit, the variations of which are measured on the other hand, and a maximum tension ⁇ when the steering is requested.
  • a request for steering by the driver results in the passage from an operating point A on the curve P f of low power, corresponding to a displacement of the vehicle in a straight line, to an operating point at B on the curve P e corresponding to a steering operation of the vehicle.
  • a first phase, transient occurs corresponding to a rise in pressure in the hydraulic circuit causing the hoses to swell, which causes an additional flow call to the one actually requested to provide the service.
  • These flexible pipes are used to meet acoustic constraints aimed at reducing parasitic noise in motor vehicles.
  • the electric pump unit is dimensioned so as to obtain, under the supply voltage U al ⁇ m , the maximum flow rate, that is to say the necessary flow rate added to the flow rate caused by the swelling of the pipes, making it possible to ensure correct behavior of the assistance. , without a wall effect, that is to say without reducing the level of assistance during the transient phases.
  • the electric pump unit provides a flow which can be broken down into two terms:
  • the operating point C corresponds to an electric pump group whose hydraulic circuit is rigid, supplied with a voltage U Q , actually obtained after swelling of the flexible pipes, meeting the specifications established in terms of steering assistance and allowing driver assistance up to a maximum value ⁇ - ⁇ of the flywheel speed determined to provide a correct service to the customer and corresponding to a flow rate Q ( ⁇ 1 ).
  • the operating point D corresponds to a group electropump powered at a maximum voltage u max ⁇ u ⁇ P was equal supply pressure u alim Y ant has a standard hydraulic circuit, with one part by hoses meeting the same specifications than before. This point of operation allows assistance up to a maximum value ⁇ 2 of the flywheel speed, greater than the previous value ⁇ -_, corresponding to a flow rate Q ( ⁇ 2 ).
  • FIG. 5a is the curve of temporal variations of the supply voltage U of an electric pump unit, controlled during a request from the direction
  • FIG. 5b is the curve of temporal variations of the pressure P of the oil in the steering assistance hydraulic circuit.
  • the voltage U m has a minimum value U mj _ n , which is not zero, serving as standby voltage.
  • the pressure P increases from its minimum value P m i n and its passage through a determined threshold value P ⁇ , at an instant t- ⁇ , causes the voltage U m to rise at a maximum value U ma ⁇ , greater than U m ⁇ n , intended to increase the pressure P to a maximum value P max -
  • the time interval separating the moment t-_ of detection of the steering wheel stress and the instant t 2 corresponds to the transient phase of inflation of the pipes.
  • This maximum value U ma ⁇ can be equal to the supply voltage U alj _ m of the electric pump group. u m i n -
  • the pressure P decreases to its minimum value P min ⁇ the instant t 4 .
  • the decrease in the supply voltage U m is only controlled at the instant t 5 after t 4 , after a delay starting at the instant t 3 of detection of the stopping of the solicitation, in order to avoid a new pressure build-up phase in the hydraulic circuit in the event of further stress.
  • the solution proposed by the method according to the invention for reducing the electrical consumption of the electric pump group consists in controlling its supply voltage as a function of the demands of the flywheel, determined by parameters dimensioning the assistance such as the current consumed by the electric pump group, or any other information such as vehicle speed.
  • the hydraulic assistance circuit is in the oil pressure rise phase, and the method controls the supply voltage of the electric pump group to its maximum value, then reduces this supply voltage, when the hydraulic circuit is under pressure, at an optimal value making it possible to provide steering assistance up to a value of speed of rotation of the flywheel equal to ⁇ -_.
  • FIG. 6a is the variation curve of the supply voltage U m , when the method according to the invention is used, for a variation of pressure as a function of the requested stress, represented in FIG. 6b identical to that of the figure 5b.
  • This variation can be carried out according to a step represented by dotted lines, or else according to a progressive decrease curve.
  • the electric pump group is supplied with maximum voltage U m ⁇ u max 'thus allowing the swelling of the flexible pipes. Then, from the operating point D in FIG. 4, the supply voltage decreases, gradually or not, towards an optimal value U corresponding to a flow rate of the hydraulic pump which assures the assistance of the management up to a speed of rotation of the flywheel equal to the maximum value ⁇ ⁇ , (operating point C in FIG. 4), previously mentioned. After a time delay starting at time t 3 which corresponds to the end of the assistance request, the supply voltage U m resumes its standby value U mj _ n at time t 5 . This gain in supply voltage to the electric pump group, during steering maneuvers, makes it possible to reduce its consumption and therefore its average power consumed. The gain in power is represented by hatching in FIG. 6a.
  • the curve of progressive decrease in the supply voltage corresponds to the following equation E, corresponding to a low-pass filtering which aims to delay the decrease in the supply voltage U m and thus ensure the flow required for swelling of the pipes.
  • This low-pass filtering P ⁇ relates to a term which depends on the one hand on the instantaneous current I supplied by the motor of the electric pump group, on the maximum current I "flowing through the motor when the oil pressure of the hydraulic circuit is maximum , the current I r output by the engine at rest under standby voltage U m in C ⁇ hen I e vehicle in a straight line, and on the other hand the maximum voltage ma ⁇ which may be equal to the supply voltage U a ii m from the electric pump group - voltage from the electrical network for example - and the optimal voltage U:
  • the electric pump group is supplied with a maximum voltage U_ Hl ⁇ _-X,.
  • the supply voltage of the electropump group stabilizes at the optimal value U allowing total assistance from the management up to the threshold ⁇ - ⁇ of maximum flywheel speed.
  • the time constant of the low-pass filtering must be greater than the hydraulic time constant of the circuit, of the order of a few hundred milliseconds for example.
  • the respectively maximum and optimal values U ma ⁇ and U of the supply voltage of the electric pump group can be a function of external information such as the speed of the vehicle.
  • the maximum current I M which flows through the motor depending on the temperature it can be recalculated periodically as a function of the stress on the steering.
  • the hydraulic power steering control method according to the invention makes it possible to adapt the flow rate of the electric pump group to the flow rate called by the assistance cylinder as a function of the level of assistance required during each maneuver.
  • the main advantage of this process is the energy saving brought compared to current processes which do not optimize the flow of the electric pump group during steering maneuvers.
  • FIG. 7 shows the gain in power consumed, on a turning profile, between an electro-hydraulic power steering controlled without the method of the invention and a steering controlled with such a method.
  • the solid line curve represents the variation of the instantaneous power without the process and the dashed line represents the variation of the instantaneous power optimized thanks to the process.
  • Another advantage of this process is that it is applicable to hydraulic steering assisted by an electropump group controlled electronically without the addition of an additional sensor, to measure the vehicle speed or the steering angle for example, since it uses representative information of the motor load and which is already used to control it, information given by its internal resistance, the internal voltage drop or the current output.

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Abstract

L'invention concerne un procédé de commande d'une direction électrohydraulique pour véhicule autombile, constituée par un groupe électropompe (9) piloté électroniquement et comprenant un circuit hydraulique avec tuyaux souples (5), tel que, lors d'une phase transitoire, dès la sollicitation de la direction pendant laquelle la tension d'alimentation (Um) du groupe (9) passe d'une valeur de veille (Umin) à une valeur maximale (Umax), cette tension d'alimentation (Um) décroissant progressivement ou non, dès le gonflement des tuyaux (5), vers une valeur optimale (Uop) assurant l'assistance de la direction jusqu'à un seuil maximal ( OMEGA 1) de vitesse du volant du véhicule, avant de reprendre sa valeur de veille (Umin) à la fin de la sollicitation du véhicule.

Description

PROCEDE DE COMMANDE D'UNE DIRECTION ASSISTEE ELECTROHYDRAULIQUE
L'invention concerne un procédé de commande d'une direction assistée électrohydraulique pilotée électroniquement, pour véhicule automobile, destiné à réduire la consommation électrique du groupe électropompe lors des manoeuvres de braquage du véhicule.
Il existe actuellement trois types d'assistance de direction d'un véhicule automobile, de technologies différentes.
Tout d'abord, les systèmes de direction hydraulique classique sont composés d'une valve hydraulique, d'une pompe hydraulique entraînée par le moteur du véhicule par l'intermédiaire d'une courroie, de tuyaux et d'un vérin à double effet accouplé à la crémaillère de direction. L'entraînement de la pompe par le moteur thermique permet le montage d'un tel système sur les véhicules lourds, tels que les camions.
Cependant, cette solution présente plusieurs inconvénients, en particulier, une surconsommation du véhicule non négligeable due au fait que la pompe est toujours entraînée par le moteur thermique.
De plus, le montage des tuyaux hydrauliques et l'intégration mécanique du système, qui n'est pas modulaire, sont complexes. L'enrichissement de la prestation, pour obtenir une direction à assistance variable (D.A.V.) en fonction de la vitesse du véhicule, conduit à des solutions compliquées et coûteuses.
Il existe également des systèmes de direction assistée électrique, composées d'un moteur électrique, généralement d'un embrayage, d'un réducteur, d'un capteur de couple, de circuits électroniques de pilotage et de contrôle du moteur électrique. Ces derniers permettent une réduction de la consommation globale du véhicule, car le système ne consomme que lors des sollicitations de la direction par le conducteur, et permettent également de proposer facilement une direction à assistance variable, peu coûteuse.
Ces systèmes présentent essentiellement deux inconvénients dus tout d'abord à la difficulté de les intégrer sur n'importe quel véhicule, compte-tenu de leur non modularité, et ensuite à la dégradation du rappel volant.
L'invention est relative au troisième type d'assistance de direction hydraulique utilisant un groupe électropompe. Un tel système comporte les mêmes éléments hydrauliques qu'une direction hydraulique classique, comme le montre la figure 1, c'est-à-dire une valve rotative 1 montée sur la colonne de direction 2 aboutissant au volant, une direction à crémaillère 3, accouplée à un vérin d'assistance 4, des tuyaux 5 d'alimentation d'huile sous haute pression vers la valve rotative et des tuyaux 6 de retour d'huile sous basse pression vers le réservoir de la pompe 7, à engrenages ou à palettes, par exemple, mais celle-ci est entraînée par un moteur électrique 8 alimenté par le réseau électrique du véhicule, et constituant avec la pompe un groupe électropompe.
Les principaux avantages de ce système résident dans la facilité d'intégration du groupe électropompe sous le capot moteur des véhicules, dans la possibilité de piloter le groupe électropompe pour réduire sa consommation électrique et pour réaliser une assistance variable (D.A.V. ) .
La demande de brevet français publiée sous le n° 2 720 447 au nom de MERCEDES-BENZ concerne une stratégie de pilotage du groupe électropompe d'une direction assistée hydraulique, permettant de réduire la consommation électrique à partir d'une information interne au moteur comme sa résistance interne ou la chute de tension électrique dans le moteur. Cette solution permet de réduire la puissance consommée en ligne droite lorsque la direction n'est pas sollicitée par le conducteur, mais présente l'inconvénient de ne pas réduire la puissance consommée pendant les manoeuvres de braquage du véhicule.
La présente invention propose d'optimiser la puissance hydraulique délivrée par le groupe électropompe fournissant seulement le débit utile à l'assistance en braquage, par pilotage de la tension d'alimentation du groupe électropompe en fonction de la sollicitation de la direction par le conducteur et éventuellement d'autres informations comme la vitesse du véhicule, par exemple, cette tension d'alimentation étant réduite lorsque le véhicule se déplace en ligne droite. Pour cela, l'objet de l'invention est un procédé de commande d'une direction électrohydraulique pour véhicule automobile, constituée par un groupe électropompe piloté électroniquement, et comprenant un circuit hydraulique dont une partie est réalisée par des tuyaux souples, caractérisé en ce que la tension d'alimentation Um du groupe électropompe est pilotée en fonction des sollicitations de la direction, de sorte que, pendant la phase transitoire de montée en pression du circuit hydraulique débutant à partir de la détection d'une sollicitation de la direction, par passage de la pression P du circuit hydraulique d'une valeur minimale p min à une valeur de seuil P1 supérieure à p in/ la tension d'alimentation Um du groupe électropompe passe d'une valeur de veille Um_n à une valeur maximale Umaχ assurant le gonflement des tuyaux, et en ce que, après cette phase transitoire, la tension d'alimentation Um décroît vers une valeur optimale UOD correspondant à un débit de la pompe hydraulique assurant l'assistance de la direction jusqu'à une vitesse maximale Ω, de rotation du volant du véhicule, avant de reprendre sa valeur de veille ^min aPr^Ξ la fin de la sollicitation de la direction.
Selon une autre caractéristique, le procédé de commande selon l'invention est tel que la tension d'alimentation du groupe électropompe passe de la valeur maximale à la valeur optimale après la phase de montée en tension du circuit hydraulique, soit selon un échelon de tension, soit selon une courbe de décroissance progressive.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description d'un exemple de réalisation illustré par les figures suivantes qui sont, outre la figure 1 déjà décrite, qui est un schéma d'un système d'alimentation hydraulique pour direction assistée électrohydraulique :
- la figure 2 : le synoptique d'un groupe électropompe piloté pour direction assistée électrohydraulique ;
- la figure 3 : des caractéristiques du groupe électropompe relatives au débit en fonction de la pression, pour deux tensions d'alimentation ;
- la figure 4 : une caractéristique du groupe électropompe relative à la pression d'assistance en fonction du débit hydraulique ;
- la figure 5a : la courbe de variation de la tension d'alimentation d'un groupe électropompe piloté, pour direction assistée électrohydraulique lors d'une manoeuvre de braquage du véhicule ;
- la figure 5b : la courbe de variation de la pression dans le circuit hydraulique d'un groupe électropompe piloté lors d'une manoeuvre de braquage du véhicule ;
- la figure 6a : la courbe de variation de la tension d'alimentation d'un groupe électropompe de direction assistée pilotée selon l'invention, lors d'une manoeuvre de braquage du véhicule ;
- la figure 6b : la courbe de variation de la pression dans le circuit hydraulique d'un groupe électropompe, piloté selon l'invention ;
- la figure 7 : la courbe de variation de la puissance consommée, sur un profil de braquage, sans et avec le procédé selon l'invention.
Le synoptique de la figure 2 montre un groupe électropompe 9 de direction électrohydraulique assistée, piloté par un circuit électronique 10 prenant en compte une ou plusieurs informations supplémentaires, telles que la vitesse du véhicule Vv, et alimenté électriquement par le réseau électrique du véhicule délivrant une tension Ual^m. Ce groupe électropompe est relié à un réservoir 11 contenant de l'huile qu'il envoie vers une valve 12, cette dernière répartissant l'huile vers un vérin 13.
Une première solution actuellement proposée pour réduire la consommation électrique du groupe électropompe consiste à mesurer le courant I consommé par le moteur du groupe, ce courant étant l'image de la pression dans le circuit hydraulique, donc de la sollicitation de la direction par le conducteur. La détection des variations de ce courant et leur comparaison à des seuils de déclenchement permettent de gérer le passage d'un état de faible puissance à un état de puissance élevée et vice-versa, obtenu par modulation de la tension d'alimentation aux bornes du moteur électrique. Les seuils de déclenchement peuvent être auto-adaptatifs de manière à prendre en compte les variations lentes du système d'assistance de direction, dues à la viscosité de l'huile, à la température de l'huile et à celle du moteur, etc ... .
Une seconde solution consiste à compléter le mode de pilotage précédent en prenant en compte une ou des informations supplémentaires, telles que la vitesse du véhicule.
La figure 3 est un exemple de caractéristiques du groupe électropompe relatives aux variations du débit Q en fonction de la pression p d'huile pour une puissance faible P^ délivrée et pour une puissance élevée Pe correspondant à deux tensions d'alimentation du groupe électropompe, une tension minimale Umj_ quand les roues sont dans l'axe du véhicule pour réduire le temps de réponse du procédé, lors d'une sollicitation de la direction d'une part et pour créer une pression minimale dans le circuit hydraulique, dont on mesure les variations d'autre part, et une tension maximale ϋ quand la direction est sollicitée. Une sollicitation de la direction par le conducteur se traduit par le passage d'un point de fonctionnement A sur la courbe Pf de puissance faible, correspondant à un déplacement du véhicule en ligne droite, à un point de fonctionnement en B sur la courbe Pe correspondant à une manoeuvre de braquage du véhicule.
Lors d'une telle manoeuvre de braquage par le conducteur nécessitant une assistance de la direction, une première phase, transitoire, se produit correspondant à une montée en pression du circuit hydraulique entraînant le gonflement des tuyaux souples, ce qui provoque un appel de débit supplémentaire à celui réellement demandé pour fournir la prestation. Ces tuyaux souples sont utilisés pour répondre à des contraintes acoustiques visant à réduire les bruits parasites dans les véhicules automobiles. Le groupe électropompe est dimensionné de façon à obtenir, sous la tension d'alimentation Ual^m, le débit maximum, soit le débit nécessaire ajouté au débit occasionné par le gonflement des tuyaux, permettant d'assurer un comportement correct de l'assistance, sans effet de mur, c'est-à-dire sans diminution du niveau d'assistance lors des phases transitoires.
En dehors de ces phases transitoires, soit en braquage quand la direction est sollicitée, une fois obtenu le gonflement des tuyaux, seul le débit demandé par le vérin d'assistance est nécessaire, la fourniture du débit correspondant au gonflement des tuyaux induisant alors une consommation électrique du moteur supplémentaire inutile.
Aussi, à une pression donnée, le groupe électropompe fournit un débit qui peut être décomposé en deux termes :
- un débit utile correspondant au débit demandé par le vérin dans un circuit hydraulique rigide,
- un débit nécessaire au gonflement des tuyaux souples en haute pression pendant les phases transitoires de montée en pression du circuit hydraulique.
Sur la caractéristique du groupe électropompe relative aux variations de la pression d'assistance P en fonction du débit Q, proportionnel à la vitesse de rotation Ω du volant (figure 4), le point de fonctionnement C correspond à un groupe électropompe dont le circuit hydraulique est rigide, alimenté sous une tension UQ , obtenu en réalité après gonflement des tuyaux souples, répondant au cahier des charges établi en terme d'assistance de la direction et permettant une assistance du conducteur jusqu'à une valeur maximale Ω-^ de la vitesse du volant déterminée pour fournir une prestation correcte au client et correspondant à un débit Q(Ω1) .
Le point de fonctionnement D correspond à un groupe électropompe alimenté sous une tension maximale umax ^u^ Peut être égale à la pression d'alimentation ualim' aYant un circuit hydraulique standard, avec une partie en tuyaux souples répondant aux mêmes spécifications que précédemment. Ce point de fonctionnement permet une assistance jusqu'à une valeur maximale Ω2 de la vitesse du volant, supérieure à la valeur précédente Ω-_, correspondant à un débit Q(Ω2).
La différence de débit (Ω2)-Q(Ω1) existant entre les deux points de fonctionnement permet d'assurer le gonflement des tuyaux, lors des transitions, sans effet de mur .
La figure 5a est la courbe de variations temporelles de la tension d'alimentation U d'un groupe électropompe, piloté lors d'une sollicitation de la direction, et la figure 5b est la courbe de variations temporelles de la pression P de l'huile dans le circuit hydraulique d'assistance de la direction. En l'absence de sollicitation du volant, la tension Um a une valeur minimale Umj_n, non nulle, servant de tension de veille. En raison d'une sollicitation du volant, la pression P croît à partir de sa valeur minimale Pmin et son passage par une valeur P^ de seuil déterminée, à un instant t-^, provoque la montée de la tension Um à une valeur maximale Umaχ, supérieure à Um^n, destinée à faire monter la pression P à une valeur maximale Pmax- L'intervalle de temps séparant l'instant t-_ de détection de la sollicitation du volant et l'instant t2 correspond à la phase transitoire de gonflement des tuyaux.
Cette valeur maximale Umaχ peut être égale à la tension d'alimentation Ualj_m du groupe électropompe. u min-
A l'arrêt de la sollicitation de la direction par le conducteur, défini à l'instant t3 par le passage de la pression P à une valeur de seuil P2 , inférieure à la valeur maximale Pmax mais supérieure au premier seuil P-^ la pression P décroît jusqu'à sa valeur minimale Pmin ^ l'instant t4. La décroissance de la tension d'alimentation Um n'est commandée qu'à l'instant t5 postérieur à t4 , après une temporisation débutant à l'instant t3 de détection de l'arrêt de la sollicitation, afin d'éviter une nouvelle phase de montée en pression du circuit hydraulique en cas de nouvelle sollicitation.
La solution proposée par le procédé selon l'invention pour réduire la consommation électrique du groupe électropompe consiste à piloter sa tension d'alimentation en fonction des sollicitations du volant, déterminées par des paramètres dimensionnant l'assistance comme le courant consommé par le groupe électropompe, ou toutes autres informations telles que la vitesse du véhicule. Ainsi, lors d'une manoeuvre de braquage du véhicule, le circuit hydraulique d'assistance est en phase de montée en pression de l'huile, et le procédé pilote la tension d'alimentation du groupe électropompe à sa valeur maximale, puis réduit cette tension d'alimentation, quand le circuit hydraulique est sous pression, à une valeur optimale permettant d'assurer l'assistance de la direction jusqu'à une valeur de vitesse de rotation du volant égale à Ω-_. Ainsi, le débit nécessaire au gonflement des tuyaux souples n'est fourni que pendant la phase transitoire de gonflement desdits tuyaux, et seul le débit nécessaire à l'assistance de la direction pendant la manoeuvre de braquage est fourni après cette phase transitoire. La figure 6a est la courbe de variation de la tension d'alimentation Um, quand on utilise le procédé selon l'invention, pour une variation de pression en fonction de la sollicitation demandée, représentée sur la figure 6b identique à celle de la figure 5b. Cette variation peut s'effectuer selon un échelon représenté en pointillé, ou bien selon une courbe de décroissance progressive.
Pendant la phase transitoire de montée en pression du circuit hydraulique, entre les instants t^ et t2, le groupe électropompe est alimenté sous tension maximale Um ~ umax' permettant ainsi le gonflement des tuyaux souples. Puis, à partir du point de fonctionnement D de la figure 4, la tension d'alimentation décroît, progressivement ou non, vers une valeur optimale U correspondant à un débit de la pompe hydraulique qui assure l'assistance de la direction jusqu'à une vitesse de rotation du volant égale à la valeur maximale Ω^ , (point de fonctionnement C sur la figure 4), précédemment mentionnée. Après une temporisation débutant à l'instant t3 qui correspond à la fin de la sollicitation de l'assistance, la tension d'alimentation Um reprend sa valeur de veille Umj_n à l'instant t5. Ce gain de tension d'alimentation du groupe électropompe, pendant les manoeuvres de braquage, permet de réduire sa consommation et donc sa puissance moyenne consommée. Le gain en puissance est représenté par des hachures sur la figure 6a.
Selon un exemple particulier, non limitatif, de réalisation du procédé selon l'invention, la courbe de décroissance progressive de la tension d'alimentation répond à l'équation E suivante, correspondant à un filtrage passe-bas qui a pour but de retarder la décroissance de la tension d'alimentation Um et d'assurer ainsi le débit nécessaire au gonflement des tuyaux. Ce filtrage passe-bas Pβ porte sur un terme qui est fonction d'une part du courant I instantané débité par le moteur du groupe électropompe, du courant I« maximal parcourant le moteur quand la pression de l'huile du circuit hydraulique est maximale, du courant Ir débité par le moteur au repos sous tension de veille Umin Cι uand Ie véhicule est en ligne droite, et d'autre part de la tension maximale maχ qui peut être égale à la tension d'alimentation Uaiim du groupe électropompe - tension du réseau électrique par exemple - et de la tension U optimale:
E : um = Umax " PB ^m " ∑ " V * <Umax " Uop) 3
Ainsi, au cours d'une sollicitation rapide de la direction, en cas de manoeuvre d'évitement par exemple, le gonflement des tuyaux est assuré puisqu'au début de la manoeuvre, le courant instantané I du moteur étant égal au courant Ir au repos, le groupe électropompe est alimenté sous une tension maximale U_ Hlα_-X, .
Au fur et à mesure que la pression monte dans le circuit hydraulique d'assistance de la direction, le courant instantané I dans le moteur augmente et le terme faisant l'objet du filtrage :
(χm " Ir/IM " V * (Umax " Uop) augmente.
A la fin de la phase transitoire de gonflement des tuyaux, la tension d'alimentation du groupe électropompe se stabilise à la valeur optimale U permettant l'assistance totale de la direction jusqu'au seuil Ω-^ maximal de vitesse du volant. La constante de temps du filtrage passe-bas doit être supérieure à la constante de temps hydraulique du circuit, de l'ordre de quelques centaines de millisecondes par exemple.
Selon une variante de réalisation de l'invention, les valeurs respectivement maximale et optimale Umaχ et U de la tension d'alimentation du groupe électropompe peuvent être fonction d'informations extérieures telles que la vitesse du véhicule.
Selon une autre variante, le courant maximum IM qui parcourt le moteur dépendant de la température, il peut être recalculé périodiquement en fonction de la sollicitation de la direction.
Le procédé de commande d'une direction assistée hydraulique selon l'invention permet d'adapter le débit du groupe électropompe au débit appelé par le vérin d'assistance en fonction du niveau d'assistance nécessaire lors de chaque manoeuvre. L'avantage principal de ce procédé est le gain d'énergie apportée par rapport aux procédés actuels qui n'optimisent pas le débit du groupe électropompe lors des manoeuvres de braquage. La figure 7 met en évidence le gain de puissance consommée, sur un profil de braquage, entre une direction assistée électrohydraulique pilotée sans le procédé de l'invention et une direction pilotée avec un tel procédé. La courbe en trait plein représente la variation de la puissance instantanée sans le procédé et la courbe en trait interrompu représente la variation de la puissance instantanée optimisée grâce au procédé. Un autre avantage de ce procédé est qu'il est applicable aux directions hydrauliques assistées par un groupe électropompe piloté électroniquement sans adjonction de capteur supplémentaire, pour mesurer la vitesse du véhicule ou l'angle volant par exemple, puisqu'il utilise l'information représentative de la charge du moteur et qui sert déjà à le piloter, information donnée par sa résistance interne, la chute de tension interne ou le courant débité.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de commande d'une direction électrohydraulique d'un groupe électropompe (9) piloté électroniquement en fonction des sollicitations de la direction, et comprenant un circuit hydraulique dont une partie est réalisée par des tuyaux souples (5) , caractérisé en ce que, pendant la phase transitoire de montée en pression du circuit hydraulique débutant à partir de la détection d'une sollicitation de la direction, par passage de la pression (P) du circuit hydraulique d'une valeur minimale (Pmj_n) non nulle, à une, valeur de seuil (P.^ supérieure à (Pmin) , la tension d'alimentation (Um) du groupe électropompe (9) passe d'une valeur de veille (Umin) non nulle à une valeur maximale (u maχ) assurant le gonflement des tuyaux, et en ce que, après cette phase transitoire, la tension d'alimentation (Um) décroît vers une valeur optimale (Uop) correspondant à un débit de la pompe hydraulique (7) assurant l'assistance de la direction jusqu'à une vitesse maximale (Ω^ ) de rotation du volant du véhicule, avant de reprendre sa valeur de veille (urαin) après la fin de la sollicitation de la direction.
2. Procédé de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tension d'alimentation (Um) du groupe électropompe (9) passe de la valeur maximale
(Umaχ) à la valeur optimale (Uop) , après la phase de montée en pression du circuit hydraulique, selon un échelon de tension.
3. Procédé de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tension d'alimentation (Um) du groupe électropompe (9) décroît progressivement de la valeur maximale (Umaχ) à la valeur optimale (U ) , après la phase de montée en pression du circuit hydraulique.
4. Procédé de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tension d'alimentation (Um) du groupe électropompe (9) passe de la valeur optimale (U ) à la valeur de veille (u min^ après une temporisation débutant à la fin de la sollicitation de la direction, détectée lors du passage de la pression (P) du circuit hydraulique de sa valeur maximale (Pmax) à une valeur de seuil (P2) inférieure à (p max) et supérieur au premier seuil (P,) .
5. Procédé de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que les valeurs maximale (u ma ) et optimale (U ) de la tension d'alimentation (Um) du groupe électropompe (9) sont déterminées en fonction d'informations extérieures telle que la vitesse du véhicule (Vv) .
6. Procédé de commande selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la valeur maximale (Umax) de la tension d'alimentation (Um) du groupe électropompe (9) est égale à la tension d'alimentation (u aιim) du réseau électrique du véhicule.
7. Procédé de commande selon la revendication 3 , caractérisé en ce que la fonction de décroissance de la tension d'alimentation (Um) du groupe électropompe (9) est celle d'un filtrage passe-bas, destiné à retarder la décroissance de la tension de la valeur maximale (Umaχ) vers la valeur optimale (Uop) afin d'assurer le gonflement des tuyaux souples du circuit hydraulique, dont 1 ' équation est : um - umax " PB C^m - V1!! " Xr) * (umax " uop>] Um étant la tension d'alimentation du groupe électropompe, umax étant la valeur maximale de la tension d'alimentation assurant le gonflement des tuyaux souples, u UoOPD ééttiant la valeur optimale de la tension d ' alimentation,
Im étant le courant instantané débité par le groupe électropompe,
IM étant le courant maximal débité quand la pression de l'huile du circuit hydraulique est maximale,
I étant le courant débité quand le groupe électropompe est alimenté sous tension de veille (U. mm
PB exprimant le filtrage du premier ordre du terme
[ d "m - Ir I CM» " xr) * ( x uop)
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