Brevet FR2083460A1 — publié le 19711217

La présente invention concerne un dispositif d'actionnement hydraulique asservi, et notamment un dispositif de ce genre capable d'équiper un système de correction automatique de la direction d'un véhicule, et que l'on peut incorporer sans addition notable de pièce 5 dans un système classique de servo-direction. On connaît des systèmes de correction automatique de la direc tion d'un véhicule dans lesquels un asservissement hydraulique agit sur la direction pour contrarier l'effet des perturbations latérales auxquelles le véhicule est soumis. Toutefois, ces systèmes doivent 10 être peu coûteux et peu complexes pour que leur utilisation se généralise. L'un des organes qu'il est utile de simplifier est le dispositif d'actionnement qui est lié à la tringlerie de direction. En effet, les dispositifs d'actionnement connus sont liés par un méca-15 nisme complexe ; de plus, ils utilisent une source de fluide indépendante et comprennent des éléments de contre-réaction délicats. Le dispositif d'actionnement suivant l'invention ne comporte pas ces inconvénients, car il peut être incorporé dans les systèmes existants de servo-direction sans en affecter le fonctionnement 20 normal, et sans utiliser de source de fluide supplémentaire. De plus le dispositif est relié de façon très simple au dispositif d*actionnement de la servo-direction, car il ne nécessite pas de support particulier. Le dispositif d'actionnement objet de l'invention comporte un 25 moteur dont l'organe moteur est linéairement déplaçable en réponse à des variations d'une pression de fluide régnant dans une enceinte de ce moteur, ces variations étant produites par les mouvements d'une valve attenante au boîtier du moteur et commandée par des signaux d'asservissement. Dans ce dispositif, la valve comprend un organe 30 coulissant dans un alésage et muni de saillies annulaires entre lesquelles existe un espace intermédiaire communiquant par un passag du boîtier avec l'enceinte de pression du moteur, un orifice d'entré prévu pour être relié à une source de fluide et un orifice de sortie prévu pour être relié à une région où règne une pression inférieure 35 à celle de la source de fluide étant disposés de façon à être respec tivement fermé ou ouvert par les saillies de l'organe coulissant lorsque cet organe se déplace dans l'autre direction, et respectivement ouvert et fermé lorsqu'il se déplace dans l'autre direction, le déplacement de l'organe coulissant étant commandé par les signaux 40 d'asservissement. Le dispositif est supporté par deux membres d'un 71 09737 2 2083460 mécanisme, par exemple à un maneton et à une barre de liaison d'une tringlerie de direction d'un véhicule, et il est relié à ces membres de telle façon que l'organe mobile du moteur positionne l'un des membres par rapport au boîtier du moteur. 5 L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, illustrée par les figures jointes en annexe énumérées ci-après. La Figure 1 représente le schéma du circuit hydraulique du dispositif d'actionnement conforme à l'invention. 10 La Figure 2 représente le dispositif d'actionnement vu en coupe suivant la ligne 2-2 de la Figure 1, ainsi que des éléments d'un mécanisme de direction. Les figures, plus particulièrement la Figure 1, représentent un système de servo-direction classique. Dans ce système, en réponse 15 à la rotation du volant 12 transmise par la colonne de direction 14, le servo-mécanisme 16 fait tourner le maneton 18. Ce maneton actionne la barre de liaison 22 et les bieHettes 24, 26, 28, de façon à modifier la direction des roues directives 30 du véhicule. Le -servo-moteur 16 est alimenté en fluide sous pression par 20 une pompe 32. Le système de correction de la direction 34 comprend des moyens pour engendrer des signaux de correction fluidiques 36. Dans des systèmes connus, ces signaux correspondent à l'intensité de l'effet de lacet, à la vitesse du véhicule, et à la rotation du 25 volant ; les signaux sont combinés et amplifiés, et ils déterminent deux signaux de sortie dont la différence produit une correction de direction vers la droite ou vers la gauche, suivant un processus qui est décrit plus loin. Les générateurs de signaux ne seront pas décrits en détail, car il n'entrent pas dans le cadre de la présente 30 invention. Les signaux de correction 36 traversent des conduits 38, 40 et sont reçus par un dispositif d'actionnement asservi 42. Conformément à l'invention, le dispositif 42 comprend une valve asservie 44 et un servo-moteur à fonctionnement cyclique 46. 35 La valve asservie 44 est une valve à trois voies ouverte au centre (voir Figure 2). Le fluide sous pression arrive par l'orifice 48, se répand, dans l'espace compris entre les obstacles 50, 52, et retourne par l'orifice 54. L'alimentation du servo-moteur 46 s'effectue par la sortie 56 qui communique avec l'enceinte 49. 40 Cette disposition permet à la valve asservie d'être placée en 71 09737 3 2083460 série dans l'alimentation du système de servo-direction, par la voie des conduits 58, 60 et 62, car 1'écoulement du fluide n'est normalement pas interrompu par la consommation du servo-moteur 46. Une valve de dérivation 64, mise en parallèle sur la valve asservie 44 5 par les conduits 65, 66, est prévue pour assurer un écoulement de fluide qui continue à alimenter le système dans le cas où la consommation du moteur est excessive, c'est-à-dire lorsque l'obstacle 50 bloque l'orifice d'entrée 48. Ainsi, lorsque l'appel de pression-développé par le dispositif d'actionnement 42 est tel que le degré 10 de fermeture du circuit de ce dispositif cause une chute de pression qui dépasse la pression d'ouverture de la valve de dérivation 64, cette valve s'ouvre pour permettre au servo-mécanisme 16 d'être alimenté en permanence par un courant de fluide dérivé suffisamment fort pour assurer son fonctionnement. 1 5 la valve asservie 44 comporte un coulisseau 68 placé dans un alésage 69 ; ce coulisseau comporte des saillies annulaires 70, 72, ainsi que les obstacles 50 et 52 précédemment mentionnés. Le coulisseau 68 placé dans un alésage 69 ; ce coulisseau comporte des saillies annulaires 70, 72, ainsi que les obstacles 50 et 52 précédemment 20 mentionnés. Le coulisseau 68 est actionné par la pression différentielle de commande agissant sur les saillies 70, 72 par la voie des conduits 38, 40 et des orifices de commande 74, 76 de telle façon que l'orifice d'entrée 50 soit fermé et l'orifice de sortie 52 ouvert, ou réciproquement suivant la position du coulisseau. 25 Une fuite pour la haute pression est prévue au-delà des obs tacles 50, 52, par les orifices 82, 84 et par les conduits 78, 80 allant à la pompe 32, afin d'éviter toute perturbation de la pression de commande qui s'exerce sur le coulisseau. Le servo-moteur 46 comprend un piston 86 qui coulisse dans un 30 cylindre 88 et qui comporte une portion de grand diamètre 90 et une portion de petit diamètre 92. La pression de la source, arrivant par une rainure annulaire qui communique avec la chambre 96, est appliquée en permanence sur la région annulaire du piston définie par le décrochement des portions de diamètres différents. Le piston 35 86 est ainsi sollicité vers la gauche de la Figure 2. Les variations de pression dans l'espace 49 peuvent donc conserver le piston immobile ou causer son déplacement vers la droite ou vers la gauche. Comme on l'a déjà vu, la pression qui règne dans l'espace 49, entre les obstacles 50 et 52, communique avec la chambre 98 par le 40 passage 56 et s'exerce sur la surface de grand diamètre du piston 86. 71 09737 4 2083460 Cette pression est fonction de la position du coulisseau en raison de la structure ouverte au centre, et en raison des étranglements en aval. Pour que la position du piston soit liée à celle du coulisseau, 5 on a prévu un élément de contre-réaction constitué par une lame-ressort 100 s 'appuyant sur le piston 86 en 102, sur le coulisseau 68 en 104, et sur un pivot intermédiaire 106.Vers la droite, le piston 86 exerce une force qui fait revenir le coulisseau en position nulle, c'est-à-dire vers un point où la pression de la chambre 98 10 équilibre la pression de la chambre 96. Vers la gauche, le piston soulage la lame-ressort 100 et détruit l'équilibre du coulisseau 68, permettant ainsi à la pression différentielle d'annuler l'action du coulisseau. Il est inutile de prévoir l'étanchéité de l'élément de contre-15 réaction, car le logement de la lame-ressort 100 est constitué par le passage existant 56. Le centrage du piston 86 est assuré par un ressort 108 et par un écrou de réglage 110. Le cylindre 88 se prolonge par une partie en forme de fourche 20 112 dans laquelle passe la queue 114 du piston 86. La queue 114 est goupillée ou liée de toute autre façon en 115 à la tête 116 de la barre de liaison 22. Une broche conique 120 traverse des ouvertures circulaires de la partie fourchue 112 et une ouverture oblongue de la tête 116 ; une extrémité du maneton 18 est retenue sur la broche 25 120 au moyen d'un manchon 124 et d'un écrou 122. Ainsi, l'angle entre le maneton 18 et la barre de liaison 22 peut varier par rotation autour de l'axe de la broche 120. Le fonctionnement est le suivant. Dans les conditions normales de conduite, les mouvements du maneton 18 sont transmis à la broche 50 1 20, à l'a portion fourchue 112, et au cylindre 88 ; par suite de la liaison hydraulique entre le piston et le cylindre, les mouvements sont communiqués à la barre de liaison 22 par la queue 114 du piston 86. Lorsque les circonstances justifient une correction automatique 2? de la direction, le dispositif de commande 36 crée une différence de pression dans les conduits 38 et 40 ; le déséquilibre de pression pousse le coulisseau 68 vers la droite ou vers la gauche suivant la nature de la correction requise. Cela crée une augmentation ou une diminution de pression dans la chambre 98, et il en résulte que le 40 piston se déplace vers la droite ou vers la gauche jusqu'à ce que 71 09737 5 2083460 la lame-ressort 100 annule l'action du coulisseau 68. Le déplacement du piston 86 par rapport au cylindre 88 crée, par réaction sur le maneton 18, un mouvement axial de la barre de liaison 22 produisant la correction de direction. Le mouvement rela-5 tif du piston par rapport au cylindre est autorisé par l'ouverture oblongue 118 prévue dans la tête 116 de la barre. On voit que la barre de liaison 22 et le maneton 18 sont maintenus axialeiaent, latéralement et en torsion, alors que le mouvement correcteur peut s'effectuer suivant la ligne d'action du piston. 10 On voit également que le dispositif d'actionnement ne nécessite pas de source de fluide séparée, et qu'il n'interfère pas avec le fonctionnement normal de la servo-direction. A ce titre, il faut noter que l'appel de fluide maximal se produit à des instants différents dans le système de correction de la direction et dans le 15 système de servo-direction : ainsi, l'appel de la servo-direction est maximale à l'arrêt et dans les tournants, lorsque la correction de direction n'intervient normalement pas ; réciproquement, l'appel du dispositif d'actionnement de la correction peut atteindre un maximum aux grandes vitesses, lorsque l'appel de la servo-direction 20 est normalement minimal. En conséquence, on peut utiliser pratiquement sans modification les pompes à débit constant des systèmes de servo-direction. On voit en outre que le dispositif d'actionnement de l'inventic est très simple et peut être fabriqué en série à faible prix, comme 25 il convient dans les applications à la construction automobile. ► 71 09737 « 2083460 REVENDICATIONS 1. Dispositif d'actionneaent hydraulique asservi dans lequel un moteur comporte un organe moteur linéairement déplaçable en réponse, à des variations d'une pression de fluide régnant dans une enceinte de ce moteur, ces variations étant produites par les 5 mouvements d'une valve attenante au boîtier du moteur, et commandée par des signaux d'asservissement, le dispositf étant caractérisé en ce que la valve comprend un organe coulissant dans un alésage et muni de saillies annulaires entre lesquelles existe un espace intermédiaire communiquant par un passage du boîtier avec ladite enceinte 10 de pression du moteur, un orifice d'entrée prévu pour être relié à une source de fluide et un orifice de sortie prévu pour être relié à une région où règne une pression inférieure à celle de la source de fluide étant disposés de façon à être respectivement fermé et ouvert par les saillies de l'organe coulissant lorsque cet organe 15 se déplace dans une direction, et respectivement ouvert et fermé lorsqu'il se déplace dans l'autre direction, le déplacement de l'organe coulissant étant commandé par les signaux d'asservissement. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la valve comporte des orifices de commande prévus pour l'application 20 d'une pression différentielle de fluide aux extrémités de l'organe coulissant, cette pression différentielle étant constituée par les signaux d'asservissement. 3. Dispositif suivant la revendication 1 , caractérisé en ce qu'un élément de contre-réaction est disposé entre l'organe mobile 25 du moteur et l'organe coulissant de la valve de façon à s'opposer à l'action des signaux d'asservissement. 4. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément de contre-réaction comprend un ressort. 5. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que 30 le ressort est une lame élastique qui s'étend dans .le passage qui existe entre l'espace intermédiaire de la valve et- l'enceinte de pression du moteur, et dont les extrémités prennent respectivement appui sur une surface de l'organe mobile du moteur et sur une surface de l'organe coulissant de la valve. 5 6. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'un organe élastique à tension réglable est placé à une extrémité de l'organe coulissant pour produire une force de centrage. 7. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que GO Pi -A 71 09737 7 2083460 la valve, entre ses orifices d'entrée et de sortie, est connectée en série avec la source de fluide et avec le dispositif d'actionnement d'un système de servo-direction. 8. Dispositif suivant«la revendication 7, caractérisé en ce 5 qu'un dispositif de dérivation de fluide est connecté en outre entre les orifices d'entrée et de sortie de la valve, pour assurer au système de servo-direction une alimentation en fluide dans le cas où la valve produit une obstruction excessive. 9. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce 10 qu'il est entièrement supporté par un mécanisme comprenant deux membres mobiles l'un par rapport à l'autre, et il est connecté à ces membres de telle façon que l'organe mobile du moteur positionne l'un des membres par rapport au boîtier du moteur et par rapport à l'autre membre. 15 10. Dispositif suivant la revendication 9, caractérisé en ce que le moteur est un cylindre, l'organe mobile étant un piston. 11. Dispositif suivant la revendication 10, caractérisé en ce que les deux membres du mécanisme pénètrent entre les bras d'une extension en forme de chappe du cylindre, l'un des membres étant 20 monté pivotant sur une broche qui traverse les bras de la chappe, tandis que l'autre membre est connecté au piston, un jeu étant prévu en cet autre élément et la broche pour permettre un mouvement relatif de l'autre élément. eoF