Nexteer Automotive a développé une solution de recouvrement de couple qui analyse les données venant de plusieurs systèmes du véhicule afin de déterminer la réponse de la direction assistée appropriée à diverses conditions. Le contrôle de la direction assistée Nexteer Automotive (appelé Torque Overlay Control) est appliqué à une direction assistée électrique (EPS pour Electric Power Steering) à travers des fonctions Software et des améliorations apportées au Hardware existant.

Qu’est-ce que le Torque Overlay Control?

Le Torque Overlay Control peut ajouter ou soustraire un couple au système de direction, indépendamment de la demande du conducteur, dans les deux sens.

Quelles sont les caractéristiques de ce système?

Le Torque Overlay Control inclut les fonctionnalités suivantes :

• Retour
• Amortissement
• Compensation du tirage (voir glossaire)
• Atténuation des écarts dus aux rafales de vent
• Assistance pour le maintien en ligne droite
• Park Assist
• Contrôle de la stabilité du véhicule
• Contrôle de la stabilité en lacet

Afin d’appliquer ces commandes, des algorithmes sont développés en utilisant les données de capteurs différents au sein du système EPS. Ces caractéristiques sont intégrées dans le contrôleur EPS pour fournir un contrôle total au conducteur en optimisant la performance et le confort.

Les caractéristiques du Torque Overlay Control permettent d’assurer :

• la réponse appropriée du volant,
• l’intégration dans les fonctions de bases de l’EPS.

Prestations de confort :

Fonction de retour volant : La fonction de retour utilise les informations des capteurs internes EPS ainsi que les informations des capteurs de vitesse véhicule. La fonction offre les avantages suivants :

• Améliorer les caractéristiques de retour en ligne droite du véhicule avec l’aide au retour au centre du volant.
• Calibration en fonction de la vitesse véhicule.

Les figures suivantes montrent la position de l’angle volant en fonction du temps pour un véhicule équipé de l’assistance au retour et un sans :

Fonction d’amortissement actif : cette fonction utilise les informations des capteurs internes EPS ainsi que les informations des capteurs de vitesse véhicule. La fonction offre les avantages suivants :

• minimiser les oscillations du véhicule lors d’un lâcher de volant,
• calibration en fonction de la vitesse véhicule.

Fonction de compensation active du tirage : cette fonction utilise les informations des capteurs internes EPS ainsi que les informations des capteurs de vitesse véhicule. La fonction offre les avantages suivants :

Compensation du tirage long terme :

• Fournit un offset de couple dans la colonne de direction pour réduire la fatigue du conducteur et les efforts dus aux :
  • usure dissymétrique des pneumatiques.
  • mauvais réglages du parallélisme du véhicule.
• Réduit potentiellement les coûts de garantie

Compensation du tirage court terme :

• Fournit un offset de couple dans la colonne de direction pour compenser:
  • la déformation de la route,
  • un vent de travers constant,
  • des rafales de vents grâce à des capteurs supplémentaires (future implémentation).
• Améliore le confort du conducteur et réduit sa fatigue

Les vidéos ci-dessous illustrent la fonction de compensation du tirage :

Améliorations du contrôle de stabilité

Fonction de contrôle de stabilité en lacet : Cela fait partie de l’intégration des algorithmes avancés au sein du contrôleur EPS qui fonctionne simultanément avec les systèmes de contrôle de la stabilité (ESP) et de contrôle du freinage (ABS). La fonction offre les améliorations suivantes :

• Fournit une suggestion de couple de braquage pour réduire la perte de contrôle de la direction.
• Réduit l’énergie requise par la direction pour les corrections.
• L’action sur le volant gère l’activation des freins par le système ESP/ABS et réduit l’intrusion du système de freinage.

Les vidéos suivantes présentent la fonction de contrôle du lacet par la direction (gauche : fonction désactivée, droite : fonction activée) :

Fonction de gestion du mu-split : cela fait partie de l’intégration des algorithmes avancés au sein du contrôleur EPS qui fonctionne simultanément avec les systèmes de contrôle de la stabilité et de contrôle du freinage. La fonction offre les possibilités suivantes :

• Fournit un couple ou un angle de braquage pour compenser le lacet induit par le déséquilibre d’adhérence entre les roues droites et gauches.
• Facilite l’établissement des forces de freinage par le système ESP/ABS afin de minimiser les distances de freinage sur des surfaces mu-split (surfaces avec des coefficients d’adhérence différents).
• Intégration complète des contrôleurs ABS et EPS.

Fonctionnalités avancées

Fonction de suivi de voie : cette fonction procure les améliorations suivantes :

• Fournit un couple de direction pour aider le conducteur à rester dans la voie quand une dérive non intentionnelle est reconnue.
• Aide à éviter les changements non volontaires de voie.
• Le conducteur peut reprendre le contrôle sur la fonction, si besoin.

Fonction Park Assist : cette fonction procure les améliorations suivantes :

• Contrôle automatique de la direction pendant les opérations de Park Assist.
• Durée de stationnement réduite.
• Distance au trottoir optimisée.

Pour conclure, les systèmes de contrôle de la direction assistée sont bénéfiques pour le conducteur dans de nombreuses situations de conduite tant du point de vue du confort ou de la sécurité.

Source: Nexteer

L’avis de Romain Nicolas :

Ces technologies semblent très complexes à cause de leur impact sur la structure de contrôle de couple du véhicule. Cela implique un grand nombre de travaux de vérification et une conception robuste ce qui signifie probablement que le développement Soft doit répondre aux normes ou des standards comme Autosar ou ISO26262 (respectivement liés au développement de logiciel et à la sécurité fonctionnelle). En outre, le client pourrait sentir qu’il perd le contrôle de son véhicule lorsque le retour de force dans le volant est différent en fonction de la route, de la vitesse ou autre. Cela pourrait conduire à l’insatisfaction du client ou même à une certaine peur. Comment est analysée l’acceptation par le client de ces produits? Comment la sécurité est abordée au cours du développement de ces fonctionnalités? Est-ce que ce genre de technologie sera déployé chez tous les constructeurs?