FR3105149A1 - DEVICE FOR POSITIONING A STEERING WHEEL AND ASSOCIATED ADJUSTMENT PROCESS - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne une colonne de direction (10) réglable comprenant une base de support (12), un organe de direction (14) monté mobile selon au moins une première direction de réglage (D1), un dispositif d’entraînement (18) qui est configuré pour permettre le déplacement de l’organe de direction (14) suivant au moins la première direction de réglage (D1), une unité électronique de commande (24), caractérisée en ce qu’elle comporte un dispositif de détection (26) qui est configuré pour déterminer la valeur de la force résultante selon la première direction de réglage (D1), lorsqu’un utilisateur applique un effort sur le volant (16), et en ce que l’unité électronique de commande (24) est configurée pour, dans le mode de réglage de la position du volant (16), provoquer le déplacement de l’organe de direction (14) selon la première direction de réglage (D1) proportionnellement à la valeur de ladite force résultante. Figure pour l’abrégé : figure 2 The invention relates to an adjustable steering column (10) comprising a support base (12), a steering member (14) movably mounted in at least one first adjustment direction (D1), a drive device (18) which is configured to allow the movement of the steering member (14) along at least the first adjustment direction (D1), an electronic control unit (24), characterized in that it comprises a detection device (26 ) which is configured to determine the value of the resultant force according to the first direction of adjustment (D1), when a user applies a force to the steering wheel (16), and in that the electronic control unit (24) is configured to, in the mode for adjusting the position of the steering wheel (16), cause the steering member (14) to move in the first adjusting direction (D1) in proportion to the value of said resulting force. Figure for the abstract: figure 2
Description
La présente invention concerne une colonne de direction de véhicule réglable par rapport à une base de support fixe.The present invention relates to a vehicle steering column adjustable relative to a fixed support base.
La colonne de direction selon l’invention est destinée notamment mais non exclusivement à un véhicule automobile.The steering column according to the invention is intended in particular but not exclusively for a motor vehicle.
Dans un véhicule, la colonne de direction transmet la rotation du volant jusqu’aux roues pour modifier leur orientation, par exemple selon l’ordre suivant: le volant, la colonne de direction, l’axe intermédiaire, la crémaillère et enfin les roues.In a vehicle, the steering column transmits the rotation of the steering wheel to the wheels to modify their orientation, for example according to the following order: the steering wheel, the steering column, the intermediate axis, the rack and finally the wheels.
Les colonnes de direction actuelles permettent un réglage en profondeur et/ou en hauteur du volant.Current steering columns allow depth and/or height adjustment of the steering wheel.
De manière classique, une colonne de direction comporte :Typically, a steering column includes:
- un organe de direction relié à un volant,- a steering unit connected to a steering wheel,
- une base de support de cet organe de direction par rapport au châssis du véhicule,- a support base for this steering unit relative to the vehicle chassis,
- des moyens de réglage agencés pour pouvoir modifier la hauteur de l’organe de direction par rapport à cette base de support.- adjustment means arranged to be able to modify the height of the steering member in relation to this support base.
Il est connu d’utiliser des systèmes de réglage électriques permettant à un conducteur de choisir précisément la position du volant. Ces systèmes de réglage comportent généralement un organe de commande spécifique du type levier pivotant (joystick en anglais) selon deux axes, axial et radial, permettant au conducteur, en manipulant le levier pivotant, de positionner le volant de manière adéquate.It is known to use electrical adjustment systems allowing a driver to precisely choose the position of the steering wheel. These adjustment systems generally comprise a specific control member of the pivoting lever (joystick) type along two axes, axial and radial, allowing the driver, by manipulating the pivoting lever, to position the steering wheel appropriately.
Un inconvénient de cette solution est que le positionnement du volant ne résulte pas d’un positionnement fait par le conducteur selon la position de ses mains. Il ne s’agit donc pas d’un positionnement naturel car le conducteur doit lâcher le volant pour effectuer le réglage. Un autre inconvénient est que le positionnement du levier pivotant sur le tableau de bord du véhicule, à proximité du volant, crée des contraintes supplémentaires sur l’aménagement du poste de conduite.A disadvantage of this solution is that the positioning of the steering wheel does not result from a positioning made by the driver according to the position of his hands. It is therefore not a natural positioning because the driver must let go of the steering wheel to make the adjustment. Another disadvantage is that the positioning of the pivoting lever on the dashboard of the vehicle, close to the steering wheel, creates additional constraints on the layout of the driving position.
L’invention propose de remédier notamment aux inconvénients mentionnés précédemment en proposant une solution simple et économique.The invention proposes to remedy in particular the drawbacks mentioned above by proposing a simple and economical solution.
Pour cela, un premier aspect de l’invention concerne une colonne de direction réglable comprenant une base de support destinée à être montée fixe par rapport à un châssis de véhicule, un organe de direction sur lequel est monté un volant de véhicule, ledit organe de direction étant monté mobile selon au moins une première direction de réglage par rapport à ladite base de support, un dispositif d’entraînement qui est configuré pour permettre le déplacement de l’organe de direction suivant au moins la première direction de réglage, une unité électronique de commande qui, dans un mode de réglage de la position du volant, contrôle le dispositif d’entraînement de manière à déplacer l’organe de direction selon la première direction de réglage. Un dispositif de détection est configuré pour déterminer la valeur de la force résultante selon la première direction de réglage, lorsqu’un utilisateur applique un effort sur le volant. L’unité électronique de commande est configurée pour, dans le mode de réglage de la position du volant, provoquer le déplacement de l’organe de direction selon la première direction de réglage proportionnellement à la valeur de ladite force résultante.For this, a first aspect of the invention relates to an adjustable steering column comprising a support base intended to be mounted fixed relative to a vehicle chassis, a steering member on which is mounted a vehicle steering wheel, said steering being mounted so as to move along at least a first direction of adjustment relative to said support base, a drive device which is configured to allow the movement of the steering member along at least the first direction of adjustment, an electronic unit control which, in a steering wheel position adjustment mode, controls the drive device so as to move the steering member in the first direction of adjustment. A detection device is configured to determine the value of the resultant force according to the first direction of adjustment, when a user applies a force to the steering wheel. The electronic control unit is configured to, in the mode for adjusting the position of the steering wheel, cause the displacement of the steering member in the first direction of adjustment in proportion to the value of said resultant force.
Ainsi l’invention permet une assistance électrique à un positionnement contrôlé du volant par l’interaction avec les mains du conducteur du véhicule. Le volant devient, pour le conducteur, un élément de l’interface homme/machine lors de l’opération de réglage de la position du volant.Thus the invention allows electric assistance with controlled positioning of the steering wheel by interaction with the hands of the driver of the vehicle. The steering wheel becomes, for the driver, an element of the man/machine interface when adjusting the position of the steering wheel.
Par une mesure judicieuse des efforts appliqués sur les éléments de la colonne de direction, il est possible d’en déduire les efforts appliqués par le conducteur sur le volant dans un mode de réglage de position. A l’aide de cette information, il est possible de piloter des moteurs électriques ou actionneurs électriques qui contrôlent la position de la colonne de direction en accompagnant le déplacement de la colonne de direction dans le sens de l’effort appliqué par le conducteur.By judicious measurement of the forces applied to the elements of the steering column, it is possible to deduce therefrom the forces applied by the driver to the steering wheel in a position adjustment mode. Using this information, it is possible to control electric motors or electric actuators which control the position of the steering column by accompanying the movement of the steering column in the direction of the force applied by the driver.
La vitesse de déplacement du volant peut suivre différentes logiques de proportionnalité à l’effort mesuré.The speed of movement of the steering wheel can follow different logics of proportionality to the measured force.
Selon d’autres caractéristiques avantageuses:According to other advantageous characteristics:
- le dispositif de détection est configuré pour déterminer la valeur de la force résultante selon une seconde direction de réglage, lorsqu’un utilisateur applique un effort sur le volant, et l’unité électronique de commande est configurée pour, dans le mode de réglage de la position du volant, provoquer le déplacement de l’organe de direction selon la seconde direction de réglage proportionnellement à ladite valeur de la force résultante selon la seconde direction de réglage;- the detection device is configured to determine the value of the resultant force according to a second adjustment direction, when a user applies a force to the steering wheel, and the electronic control unit is configured to, in the adjustment mode of the position of the steering wheel, cause the movement of the steering member in the second direction of adjustment in proportion to said value of the resultant force in the second direction of adjustment;
- l’unité électronique de commande est configurée pour, dans le mode de réglage de la position du volant, provoquer le déplacement de l’organe de direction selon l’une des directions de réglage à une vitesse proportionnelle à la valeur de la force résultante associée;- the electronic control unit is configured to, in the steering wheel position adjustment mode, cause the movement of the steering member in one of the adjustment directions at a speed proportional to the value of the resultant force associate;
- l’unité électronique de commande est configurée pour, dans le mode de réglage de la position du volant, effectuer les opérations suivantes :- the electronic control unit is configured to, in the steering wheel position adjustment mode, carry out the following operations:
a) déterminer si la valeur de la force résultante dépasse une première valeur de seuil,a) determining whether the value of the resultant force exceeds a first threshold value,
b) provoquer un déplacement de l’organe de direction selon la direction de réglage associée à une vitesse proportionnelle à la valeur de la force résultante correspondante si la valeur de ladite force résultante est supérieure à la première valeur de seuil;b) cause the steering member to move in the direction of adjustment associated with a speed proportional to the value of the corresponding resultant force if the value of said resultant force is greater than the first threshold value;
- l’unité électronique de commande est configurée pour, dans le mode de réglage de la position du volant, effectuer les opérations suivantes :- the electronic control unit is configured to, in the steering wheel position adjustment mode, carry out the following operations:
c) déterminer si la valeur de la force résultante dépasse une seconde valeur de seuil supérieure à la première valeur de seuil,c) determining if the value of the resultant force exceeds a second threshold value greater than the first threshold value,
d) provoquer un déplacement de l’organe de direction selon la direction de réglage correspondante à une vitesse constante quelle que soit la valeur de la force résultante correspondante si la valeur de ladite force résultante est supérieure à la seconde valeur de seuil;d) cause the steering member to move in the corresponding direction of adjustment at a constant speed regardless of the value of the corresponding resultant force if the value of said resultant force is greater than the second threshold value;
- le dispositif de détection comprend au moins un capteur d’effort, notamment un capteur du type piézoélectrique ou une jauge de déformation ou un capteur du type magnétorésistif;- the detection device comprises at least one force sensor, in particular a sensor of the piezoelectric type or a strain gauge or a sensor of the magnetoresistive type;
- la première direction de réglage est une direction axiale par rapport à l’axe de rotation du volant et la seconde direction de réglage est une direction radiale par rapport à l’axe de rotation du volant;- the first direction of adjustment is an axial direction with respect to the axis of rotation of the steering wheel and the second direction of adjustment is a radial direction with respect to the axis of rotation of the steering wheel;
- l’unité électronique de commande est configurée pour, dans le mode de réglage de la position du volant, provoquer le déplacement de l’organe de direction selon une troisième direction de réglage dite direction transversale, qui est perpendiculaire à la direction radiale, ce déplacement étant proportionnel à la valeur de la force résultante selon la troisième direction de réglage;- the electronic control unit is configured to, in the steering wheel position adjustment mode, cause the steering member to move in a third direction of adjustment called the transverse direction, which is perpendicular to the radial direction, this movement being proportional to the value of the resultant force in the third adjustment direction;
- l’unité électronique de commande est configurée pour, dans le mode de réglage de la position du volant, diminuer la vitesse de déplacement de l’organe de direction suivant la direction de réglage lorsque l’organe de direction se rapproche d’une position limite prédéfinie;- the electronic control unit is configured to, in the mode for adjusting the position of the steering wheel, reduce the speed of movement of the steering member in the direction of adjustment when the steering member approaches a position preset limit;
- l’unité électronique de commande est configurée pour désactiver le mode de réglage de la position du volant après une durée prédéterminée sans effort détecté sur le volant;- the electronic control unit is configured to deactivate the steering wheel position adjustment mode after a predetermined period of time without effort being detected on the steering wheel;
l’unité électronique de commande est configurée pour activer le mode de réglage de la position du volant lors de la détection d’une séquence de frappe prédéterminée appliquée par un utilisateur sur le volant.the electronic control unit is configured to activate the steering wheel position adjustment mode upon detection of a predetermined keystroke sequence applied by a user to the steering wheel.
L’invention propose aussi un procédé de commande d’une colonne de direction comportant les étapes suivantes :The invention also proposes a method for controlling a steering column comprising the following steps:
i) détecter l’activation d’un mode de réglage de la position du volant,i) detecting the activation of a steering wheel position adjustment mode,
ii) détecter l’application d’un effort de réglage sur le volant,ii) detecting the application of an adjustment force on the steering wheel,
iii) déterminer la valeur de la force résultante selon au moins une première direction de réglage,iii) determining the value of the resultant force along at least one first adjustment direction,
iv) déplacer le volant selon la première direction de réglage proportionnellement à la valeur de la force résultante déterminée à l’étape iii).iv) move the steering wheel in the first adjustment direction in proportion to the value of the resultant force determined in step iii).
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, dans lesquels :Other characteristics and advantages of the present invention will appear more clearly on reading the following detailed description of an embodiment of the invention given by way of non-limiting example and illustrated by the appended drawings, in which:
On a représenté sur la figure 1 un véhicule automobile 11 équipé d’une colonne de direction 10 réglable électriquement. La colonne de direction 10 comprend une base de support 12 destinée à être montée fixe par rapport au châssis du véhicule 11 et elle comprend un organe de direction 14 sur lequel est monté un volant 16.There is shown in Figure 1 a motor vehicle 11 equipped with an electrically adjustable steering column 10. The steering column 10 comprises a support base 12 intended to be mounted fixed relative to the vehicle chassis 11 and it comprises a steering member 14 on which is mounted a steering wheel 16.
L’organe de direction 14 est monté mobile par rapport à la base de support 12. Selon le mode de réalisation représenté, l’organe de direction 14 est monté coulissant selon l’axe de rotation du volant 16, ce qui correspond à une première direction de réglage D1. L’organe de direction 14 est aussi monté pivotant autour d’un axe transversal B1, par exemple au moyen d’un arbre pivot porté par la base de support 12, qui est prévu pour être horizontal lorsque la colonne de direction 10 est montée dans le véhicule 11. Le pivotement autour de l’axe transversal B1 permet un réglage radial du volant 16 autour de l’axe transversal B1. Ce réglage radial est encore appelé réglage en hauteur ou réglage en inclinaison puisqu’il permet au conducteur de déplacer le volant 16 vers le haut ou vers le bas. Ce réglage radial correspond à une seconde direction de réglage D2 globalement radiale par rapport au volant 16.The steering member 14 is mounted to move relative to the support base 12. According to the embodiment shown, the steering member 14 is mounted to slide along the axis of rotation of the steering wheel 16, which corresponds to a first adjustment direction D1. The steering member 14 is also pivotally mounted about a transverse axis B1, for example by means of a pivot shaft carried by the support base 12, which is intended to be horizontal when the steering column 10 is mounted in the vehicle 11. The pivoting around the transverse axis B1 allows radial adjustment of the steering wheel 16 around the transverse axis B1. This radial adjustment is also called height adjustment or inclination adjustment since it allows the driver to move the steering wheel 16 upwards or downwards. This radial adjustment corresponds to a second generally radial adjustment direction D2 with respect to the flywheel 16.
Dans la suite de la description, on assimile le déplacement du volant 16 autour de l’axe transversal B1 à un déplacement selon une trajectoire rectiligne correspondant à la seconde direction de réglage D2 et correspondant à une direction radiale ou diamétrale par rapport à l’axe du volant 16. En réalité la seconde direction de réglage D2 décrit un arc de cercle centré sur l’axe transversal B1.In the rest of the description, the movement of the steering wheel 16 around the transverse axis B1 is assimilated to a movement along a rectilinear trajectory corresponding to the second direction of adjustment D2 and corresponding to a radial or diametrical direction with respect to the axis of the steering wheel 16. In reality the second direction of adjustment D2 describes an arc of a circle centered on the transverse axis B1.
D’autres éléments de la colonne de direction 10 sont représentés schématiquement sur la figure 2. Pour permettre le réglage de la position du volant 16, la colonne de direction 10 comprend un dispositif d’entraînement 18. Ce dispositif d’entraînement 18 comporte ici un premier actionneur électrique 20 qui commande le coulissement de l’organe de direction 14 suivant la première direction de réglage D1, vers l’avant ou vers l’arrière en prenant comme référentiel l’orientation du véhicule 11, c’est-à-dire vers la gauche ou vers la droite en considérant la figure 2. Le dispositif d’entrainement 18 comporte un second actionneur électrique 22 qui commande le pivotement de l’organe de direction 14 autour de l’axe transversal B1, provoquant ainsi un déplacement du volant 16 suivant la seconde direction de réglage D2, c’est-à-dire vers le haut ou vers le bas en considérant la figure 2.Other elements of the steering column 10 are shown schematically in Figure 2. To allow adjustment of the position of the steering wheel 16, the steering column 10 comprises a drive device 18. This drive device 18 comprises here a first electric actuator 20 which controls the sliding of the steering member 14 along the first adjustment direction D1, forwards or backwards, taking as a reference the orientation of the vehicle 11, that is to say say to the left or to the right considering Figure 2. The drive device 18 comprises a second electric actuator 22 which controls the pivoting of the steering member 14 around the transverse axis B1, thus causing a movement of the steering wheel 16 in the second adjustment direction D2, that is to say upwards or downwards considering Figure 2.
La colonne de direction 10 comporte ici une unité électronique de commande 24 qui, dans un mode de réglage de la position du volant, contrôle le dispositif d’entraînement 18 de manière à déplacer le volant 16 suivant la première direction de réglage D1 en agissant sur le premier actionneur électrique 20 et de manière à déplacer le volant 16 suivant la seconde direction de réglage D2 en agissant sur le second actionneur électrique 22.The steering column 10 here comprises an electronic control unit 24 which, in a steering wheel position adjustment mode, controls the drive device 18 so as to move the steering wheel 16 in the first adjustment direction D1 by acting on the first electric actuator 20 and so as to move the steering wheel 16 in the second adjustment direction D2 by acting on the second electric actuator 22.
Conformément aux enseignements de l’invention, la colonne de direction 10 est équipée d’un dispositif de détection 26 qui est prévu pour mesurer la valeur des efforts appliqués sur le volant 16 par un utilisateur, lorsque la colonne de direction 10 est en mode réglage de la position du volant 16. Plus précisément, le dispositif de détection 26 est configuré pour mesurer l’intensité de la force appliquée sur le volant 16 suivant la première direction de réglage D1 et l’intensité de la force appliquée sur le volant 16 suivant la seconde direction de réglage D2. C’est-à-dire que, lorsqu’une force F1 est appliquée sur le volant 16, le dispositif de détection 26 mesure la composante axiale F1a de cette force F1 dans la première direction de réglage D1, et la composante radiale F1r de cette force F1 dans la seconde direction de réglage D2.In accordance with the teachings of the invention, the steering column 10 is equipped with a detection device 26 which is intended to measure the value of the forces applied to the steering wheel 16 by a user, when the steering column 10 is in adjustment mode. of the position of the steering wheel 16. More specifically, the detection device 26 is configured to measure the intensity of the force applied to the steering wheel 16 in the first adjustment direction D1 and the intensity of the force applied to the steering wheel 16 following the second adjustment direction D2. That is to say, when a force F1 is applied to the steering wheel 16, the detection device 26 measures the axial component F1a of this force F1 in the first adjustment direction D1, and the radial component F1r of this force F1 in the second adjustment direction D2.
Le dispositif de détection 26 comprend par exemple un capteur d’effort axial 28 apte à mesurer la composante axiale F1a et un capteur d’effort radial 30 apte à mesurer la composante radiale F1r.The detection device 26 comprises for example an axial force sensor 28 capable of measuring the axial component F1a and a radial force sensor 30 capable of measuring the radial component F1r.
L’unité électronique de commande 24 est configurée pour provoquer un déplacement de l’organe de direction 14 dans la première direction de réglage D1 proportionnel à la composante axiale F1a et un déplacement dans la seconde direction de réglage D2 proportionnel à la composante radiale F1r.The electronic control unit 24 is configured to cause a displacement of the steering member 14 in the first direction of adjustment D1 proportional to the axial component F1a and a displacement in the second direction of adjustment D2 proportional to the radial component F1r.
De préférence, l’unité électronique de commande 24 contrôle les actionneurs 20, 22 selon une loi de commande prédéterminée qui définit notamment la vitesse maximale de déplacement de l’organe de direction 14. La loi de commande peut également définir des limitations de vitesse dans certaines zones de déplacement de l’organe de direction 14, notamment pour ralentir l’organe de direction lorsqu’il s’approche d’une position de butée, ou limite de déplacement prédéfinie.Preferably, the electronic control unit 24 controls the actuators 20, 22 according to a predetermined control law which defines in particular the maximum speed of movement of the steering member 14. The control law can also define speed limits in certain zones of displacement of the steering member 14, in particular to slow down the steering member when it approaches a stop position, or predefined displacement limit.
La figure 3 illustre un exemple de profil de vitesse en fonction de la composante axiale F1a de la force F1 mesurée par le dispositif de détection 26 utilisé dans la loi de commande appliquée par l’unité électronique de commande 24 au déplacement de l’organe de direction 14 suivant a première direction de réglage D1.FIG. 3 illustrates an example of a speed profile as a function of the axial component F1a of the force F1 measured by the detection device 26 used in the control law applied by the electronic control unit 24 to the movement of the direction 14 following a first adjustment direction D1.
Jusqu’à une première valeur de seuil F1min, ou seuil bas, la vitesse de déplacement V1 est nulle, c’est-à-dire que la force appliquée sur le volant 16 par l’utilisateur dans la première direction de réglage D1 est insuffisante pour provoquer un déplacement de l’organe de direction 14. Entre la première valeur de seuil F1min et une seconde valeur de seuil F1max, ou seuil haut, la vitesse de déplacement V1 est fonction de l’intensité de la force F1a mesurée et elle est au minimum d’une valeur minimale V1min. Au-delà de la seconde valeur de seuil F1max, la vitesse de déplacement V1 est limitée à une valeur constante maximale V1max. Entre les deux valeurs de seuil F1min et F1max le profil de vitesse peut avoir différentes formes, par exemple le profil de vitesse peut suivre une trajectoire linéaire ou avec des paliers ou une courbe convexe. La première valeur de seuil F1min est par exemple de 10 Newton et la seconde valeur de seuil F1max est par exemple de 150 Newton. La vitesse de déplacement V1 est par exemple comprise entre 5 mm/s et 15 mm/s.Up to a first threshold value F1min, or low threshold, the displacement speed V1 is zero, that is to say that the force applied to the steering wheel 16 by the user in the first adjustment direction D1 is insufficient. to cause movement of the steering member 14. Between the first threshold value F1min and a second threshold value F1max, or high threshold, the speed of movement V1 is a function of the intensity of the measured force F1a and it is at least a minimum value V1min. Beyond the second threshold value F1max, the displacement speed V1 is limited to a maximum constant value V1max. Between the two threshold values F1min and F1max the speed profile can have different shapes, for example the speed profile can follow a linear trajectory or with stages or a convex curve. The first threshold value F1min is for example 10 Newton and the second threshold value F1max is for example 150 Newton. The displacement speed V1 is for example between 5 mm/s and 15 mm/s.
Une loi de commande similaire à celle de la figure 3 peut être utilisé pour le déplacement et la force résultante mesurée selon la seconde direction de réglage D2.A control law similar to that of FIG. 3 can be used for the displacement and the resulting force measured according to the second adjustment direction D2.
On note que la zone de positionnement du volant 16 est limitée soit par le dimensionnement physique de la colonne de direction 10, soit par la zone autorisée par configuration de l’unité électronique de commande 24.It is noted that the positioning zone of the steering wheel 16 is limited either by the physical dimensioning of the steering column 10, or by the zone authorized by configuration of the electronic control unit 24.
L’unité électronique de commande 24 peut être configurée pour que la loi de commande mette en œuvre deux profils de vitesse, un profil nominal où la vitesse est fonction de l’effort appliqué comme dans l’exemple décrit en relation avec la figure 3, et une profil de vitesse réduite où la loi de commande diminue la vitesse avec un coefficient de réduction variable selon la distance entre la position axiale occupée par l’organe de direction 14 et l’extrémité de la zone autorisée.The electronic control unit 24 can be configured so that the control law implements two speed profiles, a nominal profile where the speed is a function of the force applied as in the example described in relation to FIG. 3, and a reduced speed profile where the control law decreases the speed with a variable reduction coefficient according to the distance between the axial position occupied by the steering member 14 and the end of the authorized zone.
De manière avantageuse, la mesure des efforts axial et/ou radial s’effectue là où les forces de réactions apparaissent entre le volant 16 et la structure véhicule 11. Ces mesures peuvent être réalisées au niveau de roulements équipant la colonne de direction 10 et permettant la rotation de l’organe de direction 14 autour de l’axe du volant 16. D’autres emplacements pour la mesure des efforts peuvent être choisis, par exemple sur le volant, sur des points de fixation de la colonne de direction 10 sur la base de support 12 du véhicule 11, sur les axes de moteurs linéaires utilisés dans le dispositif d’entraînement 18.Advantageously, the measurement of the axial and/or radial forces is carried out where the reaction forces appear between the steering wheel 16 and the vehicle structure 11. These measurements can be carried out at the level of the bearings fitted to the steering column 10 and allowing the rotation of the steering member 14 around the axis of the steering wheel 16. Other locations for the measurement of the forces can be chosen, for example on the steering wheel, on points of attachment of the steering column 10 on the support base 12 of the vehicle 11, on the axes of linear motors used in the drive device 18.
L’unité électronique de commande 24 peut aussi modifier le signal de commande des actionneurs 20, 22 en fonction de l’angle de rotation volant. Ceci est particulièrement intéressant dans le cas où la mesure des efforts appliqués au volant 16 se fait sur l’arbre du volant. Dans ce cas la position angulaire du volant 16 est nécessaire pour permettre de retrouver les composantes axiale et radiale, voire latérale de la force appliquée au volant 16.The electronic control unit 24 can also modify the control signal of the actuators 20, 22 according to the steering wheel rotation angle. This is particularly interesting in the case where the measurement of the forces applied to the flywheel 16 is done on the flywheel shaft. In this case, the angular position of flywheel 16 is necessary to enable the axial and radial, or even lateral, components of the force applied to flywheel 16 to be found.
Pour la mesure des efforts, différentes technologies pourront être employées et/ou combinées entre elles. Les capteurs d’effort 28, 30 pourront par exemple utiliser des jauges de déformation (dites jauges de contrainte), des éléments piézoélectriques précontraints ou non, des capteurs de pression...For the measurement of forces, different technologies may be used and/or combined with each other. The force sensors 28, 30 could for example use deformation gauges (called strain gauges), piezoelectric elements, prestressed or not, pressure sensors, etc.
De manière avantageuse, la colonne de direction 10 est reliée à une interface de commande 32 qui permet à l’utilisateur de déclencher le passage d’un mode inactif au mode réglage de la position de la colonne de direction 10 et vice et versa. Cette interface de commande 32 comprend par exemple un panneau de contrôle tel qu’un écran d’affichage qui peut être à commande tactile ou à commande au moyen d’un clavier.Advantageously, the steering column 10 is connected to a control interface 32 which allows the user to trigger the passage from an inactive mode to the adjustment mode of the position of the steering column 10 and vice versa. This control interface 32 comprises for example a control panel such as a display screen which can be touch-controlled or controlled by means of a keyboard.
L’unité électronique de commande 24, lorsqu’elle reçoit l’instruction d’activation du mode réglage de position, détermine si le contexte du véhicule et/ou de la colonne de direction 10 permet de passer effectivement dans le mode réglage de position. Il est par exemple nécessaire que le véhicule soit à l’arrêt.The electronic control unit 24, when it receives the position adjustment mode activation instruction, determines whether the context of the vehicle and/or of the steering column 10 makes it possible to actually switch to the position adjustment mode. For example, the vehicle must be stationary.
A la demande de l’utilisateur, ou après un laps de temps déterminé sans effort mesuré par le dispositif de détection 26, l’unité électronique de commande 24 désactive le mode de réglage de position.At the request of the user, or after an effortless determined period of time measured by the detection device 26, the electronic control unit 24 deactivates the position adjustment mode.
L’invention concerne aussi un procédé de réglage de la position de la colonne de direction 10. Ce procédé comporte les étapes suivantes:The invention also relates to a method for adjusting the position of the steering column 10. This method comprises the following steps:
i) détecter l’activation du mode de réglage de la position du volant, par exemple en détectant l’action d’un utilisateur sur l’interface de commande 32,i) detecting the activation of the steering wheel position adjustment mode, for example by detecting the action of a user on the control interface 32,
ii) détecter l’application d’un effort de réglage sur le volant 16 au moyen du dispositif de détection 26,ii) detecting the application of an adjustment force on the steering wheel 16 by means of the detection device 26,
iii) déterminer la valeur de la force résultante selon la première direction de réglage D1 en mesurant la composante axiale F1a et la valeur de la force résultante selon la seconde direction de réglage D2 en mesurant la composante radiale F1r,iii) determining the value of the resultant force according to the first direction of adjustment D1 by measuring the axial component F1a and the value of the resultant force according to the second direction of adjustment D2 by measuring the radial component F1r,
iv) déplacer le volant 16 selon la première direction de réglage D1 proportionnellement à la composante axiale F1a et selon la seconde direction de réglage D2 proportionnellement à la composante radiale F1r.iv) moving the steering wheel 16 in the first adjustment direction D1 in proportion to the axial component F1a and in the second adjustment direction D2 in proportion to the radial component F1r.
Lors de l’étape iv), le volant 16 peut être déplacé en fonction d’une loi de commande prédéterminée telle que décrite plus haut, notamment en relation avec la figure 3.During step iv), the steering wheel 16 can be moved according to a predetermined control law as described above, in particular in relation to FIG. 3.
On comprendra que diverses modifications et/ou améliorations peuvent être apportées aux différents modes de réalisation de l’invention décrits dans la présente description sans sortir du cadre de l'invention défini par les revendications annexées.It will be understood that various modifications and/or improvements can be made to the various embodiments of the invention described in the present description without departing from the scope of the invention defined by the appended claims.
Par exemple, l’organe de direction 14 et le volant 16 peuvent être déplacés selon une troisième direction de réglage D3 dite direction latérale ou direction transversale, c’est-à-dire globalement parallèlement à l’axe B1. Dans un tel mode de réalisation, il est possible de prévoir un capteur d’effort additionnel pour mesurer une composante transversale F1t de la force exercée par l’utilisateur sur le volant 16.For example, the steering member 14 and the steering wheel 16 can be moved in a third adjustment direction D3 called the lateral direction or transverse direction, that is to say generally parallel to the axis B1. In such an embodiment, it is possible to provide an additional force sensor to measure a transverse component F1t of the force exerted by the user on the steering wheel 16.
Selon une autre variante de réalisation de l’invention, l’utilisateur peut indiquer son intention d’activer le mode réglage de la position du volant en appliquant une séquence d’efforts prédéterminée sur le volant 16, ou par une instruction vocale, ou par sélection dans un menu de paramétrage de l’interface de commande 32.According to another alternative embodiment of the invention, the user can indicate his intention to activate the steering wheel position adjustment mode by applying a predetermined sequence of forces on the steering wheel 16, or by a voice instruction, or by selection in a configuration menu of the control interface 32.
Selon la variante où l’utilisateur applique une séquence d’efforts prédéterminée, il s’agit par exemple d’une séquence de frappes sur le volant 16 à l’aide de la main ou d’un doigt. Un code de commande peut être choisi, par exemple trois frappes successives sur le volant 16 dans un laps de temps prédéterminé, par exemple deux secondes. Cette séquence est détectée par le dispositif de détection 26, en axial et/ou en radial et/ou en latéral ce qui déclenche l’activation du mode de réglage de la position du volant.Depending on the variant where the user applies a sequence of predetermined forces, it is for example a sequence of hits on the steering wheel 16 using the hand or a finger. A command code can be chosen, for example three successive taps on the steering wheel 16 within a predetermined period of time, for example two seconds. This sequence is detected by the detection device 26, axially and/or radially and/or laterally, which triggers the activation of the steering wheel position adjustment mode.
Claims (12)
une base de support (12) destinée à être montée fixe par rapport à un châssis de véhicule,
un organe de direction (14) sur lequel est monté un volant de véhicule, ledit organe de direction (14) étant monté mobile selon au moins une première direction de réglage (D1) par rapport à ladite base de support (12),
un dispositif d’entraînement (18) qui est configuré pour permettre le déplacement de l’organe de direction (14) suivant au moins la première direction de réglage (D1),
une unité électronique de commande (24) qui, dans un mode de réglage de la position du volant (16), contrôle le dispositif d’entraînement (18) de manière à déplacer l’organe de direction (14) selon la première direction de réglage (D1),
caractérisée en ce qu’elle comporte en outre:
un dispositif de détection (26) qui est configuré pour déterminer la valeur de la force résultante (F1a) selon la première direction de réglage (D1), lorsqu’un utilisateur applique un effort sur le volant (16),
et en ce que l’unité électronique de commande (24) est configurée pour, dans le mode de réglage de la position du volant (16), provoquer le déplacement de l’organe de direction (14) selon la première direction de réglage (D1) proportionnellement à la valeur de ladite force résultante (F1a).Adjustable steering column (10) comprising:
a support base (12) intended to be fixedly mounted relative to a vehicle chassis,
a steering member (14) on which is mounted a vehicle steering wheel, said steering member (14) being mounted movable in at least one first adjustment direction (D1) relative to said support base (12),
a drive device (18) which is configured to allow movement of the steering member (14) along at least the first adjustment direction (D1),
an electronic control unit (24) which, in a mode for adjusting the position of the steering wheel (16), controls the drive device (18) so as to move the steering member (14) in the first direction of adjustment (D1),
characterized in that it further comprises:
a detection device (26) which is configured to determine the value of the resultant force (F1a) according to the first adjustment direction (D1), when a user applies a force to the steering wheel (16),
and in that the electronic control unit (24) is configured to, in the mode for adjusting the position of the steering wheel (16), cause the movement of the steering member (14) in the first direction of adjustment ( D1) in proportion to the value of said resultant force (F1a).
et en ce que l’unité électronique de commande (24) est configurée pour, dans le mode de réglage de la position du volant, provoquer le déplacement de l’organe de direction (14) selon la seconde direction de réglage (D2) proportionnellement à ladite valeur de la force résultante (F1r) selon la seconde direction de réglage (D2).Steering column (10) according to the preceding claim, characterized in that the detection device (26) is configured to determine the value of the resultant force (F1r) according to a second adjustment direction (D2), when a user applies a force on the steering wheel (16),
and in that the electronic control unit (24) is configured to, in the steering wheel position adjustment mode, cause the steering member (14) to move in the second adjustment direction (D2) proportionally to said value of the resultant force (F1r) in the second adjustment direction (D2).
a) déterminer si la valeur de la force résultante (F1a, F1r) dépasse une première valeur de seuil (F1min),
b) provoquer un déplacement de l’organe de direction (14) selon la direction de réglage (D1, D2) associée à une vitesse (V1) proportionnelle à la valeur de la force résultante (F1a, F1r) correspondante si la valeur de ladite force résultante (F1a, F1r) est supérieure à la première valeur de seuil (F1min).Steering column (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the electronic control unit (24) is configured to, in the steering wheel position adjustment mode, carry out the following operations:
a) determining whether the value of the resultant force (F1a, F1r) exceeds a first threshold value (F1min),
b) causing the steering member (14) to move in the adjustment direction (D1, D2) associated with a speed (V1) proportional to the value of the corresponding resultant force (F1a, F1r) if the value of said resultant force (F1a, F1r) is greater than the first threshold value (F1min).
c) déterminer si la valeur de la force résultante (F1a, F1r) dépasse une seconde valeur de seuil (F1max) supérieure à la première valeur de seuil (F1min),
d) provoquer un déplacement de l’organe de direction (14) selon la direction de réglage (D1, D2) correspondante à une vitesse (V1max) constante quelle que soit la valeur de la force résultante (F1a, F1r) correspondante si la valeur de ladite force résultante (F1a, F1r) est supérieure à la seconde valeur de seuil (V1max).Steering column (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the electronic control unit (24) is configured to, in the steering wheel position adjustment mode, carry out the following operations:
c) determining whether the value of the resultant force (F1a, F1r) exceeds a second threshold value (F1max) greater than the first threshold value (F1min),
d) cause the steering member (14) to move in the direction of adjustment (D1, D2) corresponding to a constant speed (V1max) regardless of the value of the corresponding resultant force (F1a, F1r) if the value of said resultant force (F1a, F1r) is greater than the second threshold value (V1max).
i) détecter l’activation d’un mode de réglage de la position du volant,
ii) détecter l’application d’un effort de réglage sur le volant (16),
iii) déterminer la valeur de la force résultante (F1a) selon au moins une première direction de réglage (D1),
iv) déplacer le volant (16) selon la première direction de réglage (D1) proportionnellement à la valeur de la force résultante (F1a) déterminée à l’étape iii).Method for adjusting the position of a steering column (10) according to one of the preceding claims, comprising the following steps:
i) detecting the activation of a steering wheel position adjustment mode,
ii) detecting the application of an adjustment force on the steering wheel (16),
iii) determining the value of the resultant force (F1a) according to at least one first adjustment direction (D1),
iv) moving the steering wheel (16) in the first adjustment direction (D1) in proportion to the value of the resultant force (F1a) determined in step iii).
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE102022206010A1 (en) | 2022-06-14 | 2023-12-14 | Zf Automotive Germany Gmbh | Method for adjusting a steering device for a vehicle and steering device for a vehicle |
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2019
- 2019-12-18 FR FR1914703A patent/FR3105149B1/en active Active
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|---|---|
| FR3105149B1 (en) | 2022-06-24 |
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