Brevet FR2439698A1 — publié le 19800523

La présente invention a pour objet une direction assistée de garage pour véhicules automobiles, comportant un émetteur de valeur de mesure sur le trajet de l'essieu directeur ou du mécanisme de direction, un cylindre de travail, dont le piston est relié à la biellette d'accouplement de direction et à qui on amène son fluide de travail par l'intermédiaire d'au moins une électrovanne manoeuvrable électriquement. Dans une direction assistée de garage connue, ctest un moteur électrique qui apporte l'effort d'assistance, Pour que la direction assistée n'intervienne que dans la plage infé- rieure des vitesses de rotation, on utilise un contacteur électronique qui commande le sens de rotation du moteur et met hors circuit la fonction au-dessus dune vitesse prescrite. On l'utilise partiellement pour la saisie du signal de vitesse, la position du mécanisme, c'est-à-dire un contacteur de fin de course correspondant qui déclenche le signal de mise en oeuvre. La solution indiquée ci-dessus d'une direction assistée de garage nécessite cependant, une dépense relativement importante en composants et présente un poids élevé.Un autre aspect en sont les considérations de sécurité, Au contraire des directions assistées qui travaillent sur la totalité de la plage de vitesse et sont donc conçues en conséquence, dans une direction assistée de garage, il se présente le risque qu'en cas d'incident, la personne qui s'occupe du véhicule ne plisse que difficilement martyriser la direction. L'invention a donc pour but de créer une direction assistée de garage d'une faible dépense de composants, d'un faible poids et, en même temps, d'une grande sécurité0 L'invention concerne, à cet effet, une direction du type ci-dessus, caractérisée en ce que le fluide de travail du cylindre de travail provient de l'alimentation en énergie hydraulique prévue pour le fonctionnement d'un amplificateur d'effort de freinage ou du circuit de freinage, au moins une électrovanne dépendant des signaux de sortie de l'émetteur de valeur mesurée et étant asservie à une installation de circuit de sécurité. La direction conforme à l'invention utilise, éga- lement pour la direction assistée électrohydraulique, l'alimentation en énergie électrique prévue pour le fonctionnement d 'un amplificateur d'effort à freinage du type à freinage assisté. On peut donc utiliser le m9me fluide hydraulique pour le circuit de freinage, l'amplificateur d'effort de freinage et la direction assistée. La commande de l'organe de positionnement de la direction assistée se fait, de façon appropriée, par l'intermE- diaire d'électrovannes à commande électrique0 De plus, un circuit de sécurité sert à reconnattre des incidents critiques et à mettre hors circuit la direction assistée en cas d'incident. D'autres conceptions et améliorations avantageuses de la direction assistée de garage mentionnée ci-dessus dont possibles gracie aux mesures énumérées ci-dessous : - le circuit de sécurité met hors circuit la direction assistée au-dessus d'une vitesse du véhicule que lton peut prescrire, - comme vitesse de mise hors circuit, il est prévu une valeur d'environ 5 km/h, - le circuit de sécurité intervient en cas de présence perma nente d'un cylindre d'asservissement pour au moins une élec trovanne et/ou en cas de présence du signal de sortie de l'é metteur de valeur mesure au-delà d'une durée prescrite, - Il émetteur de valeur mesurée possède une pièce de liaison cou plée à la colonne de direction, pièce qui, par l'intermédiaire d 'un tenon disposé en dehors de l'axe, définit la position de deux lames de ressort comportant chacune un contact; les lames de ressort ainsi que les contre-contacts sont rigidement re liés au prolongement de la colonne de direction et à partir dtun certain couple dans la colonne de direction, le tenon fait dévier, selon le sens de rotation, l'une des deux lames de ressort en direction des contacts fixes, - le seuil de réponse de l'émetteur de valeur mesurée agissant en tant qu'émetteur de couple est choisi en fonction de la vitesse, Il s'est avéré comme particulièrement avantageux d'asservir la direction assistée à la vitesse, par l'intermédiai- re d'un circuit de sécurité, et de saisir la durée des différents signaux d'asservissement par ce circuit de sécurité Il est de plus avantageux que le seuil de réponse de l'émetteur de couple qui se trouve sur le trajet de la colonne de direction, soit fonction de la vitesse. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la des cription ex après et des dessins annexés représentant un exemple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels : - la figure I est un schéma de la direction assistée de garage proposée, - la figure 2a est une vue latérale d'un émetteur de couple, - la figure 2b est une coupe effectuée suivant la ligne I-I de la figure 2a. La figure 1 représente grossièrement le schéma d'un dispositif de direction assistée de garage d'un véhicule automobile. La référence numérique 10 désigne un mécanisme de direction qui, ceté entrée, est accouplé à la colonne de direction 12, par l'intermédiaire d'un émetteur de valeur mesurée il agissant comme émetteur de couple. Une bielle d'accouplement de direction 13 est reliée, par l'intermédiaire d'une tringlerie 14, au piston 15 d'un cylindre de travail 16, lui-meme relié hydrauliquement des deux côtes, à deux électrovannes 17 et 18. La référence numérique 20 désigne un amplificateur d'effort de freinage qui, cOté entrée, est en liaison avec une pédale de frein 21. 22 repère une pompe d'alimentation du fluide hydraulique de l'amplificateur d'effort de freinage, les conduites sous pression étant représentées en traits pleins 23 et les cor.- duites de retour l'étant en traits interrompus 24. La conduite d'alimentation 23 conduit depuis l'amplificateur d'effort de freinage 20 Jusqu'aux électrovannes 17 et 18 et la conduite de retour 24 assure le retour du fluide hydraulique de ces électrovannes. L'électrovanne 17 reçoit son signal électrique d'excitation d'un amplificateur 27, par l'intermédiaire d'un conducteur 26. De la m8me façon, le bobinage d'excitation de l'électrovanne 18 est relié, par l'intermédiaire d'un conducteur 18, à la sortie de l'amplificateur 29. En amont de chacun des deux amplificateurs 27 et 29, est montée une porte logique 30 et 31. La porte 30 comporte deux entrées 32 et 33 pour un circuit logique ET et deux entrées 34 et 35 dans un circuit logique NON-ET. C'est le même montage que comporte également la porte 31 avec des entrées ET correspondantes 36 et 37, ainsi que des entrée NON-ET 33 et 39. Les entrées 32 et 36 des portes 30 et 31 peuvent 8tre rel ees, par l'intermédiaire d'un interrupteur d'ailu- mage 40, au potentiel de marche qui arrive sur un conducteur 41. De émetteur de valeur mesurée 11 partent trois conâucteurs 42, 43, et 44. Tandis que le conducteur médian 43 est relié au pèle plus, le conducteur 42 conduit à l'entrée 37 de la porte 31, et de la meme façon, le conducteur 44 conduit à l'entrée 33 de la porte 30. Un signal de seuil de vitesse, partant d'un déte teur de vitesse de rotation 45 et d'un étage de trai±ement de signal 46, est produit dans un- un contacteur à valeur de seuil 47, un signal de potentiel de comparaison pouvant etre amené au contacteur 47 par lrintermédiaire d'un conducteur 48- qui se trou- ve au potentiel de référence. C8té sortie, le contacteur à valeur de seuil 47 est relié aux entrées 34 et 38 des portes 30 et 518 ainsi qu'a une première entrée d'une porte ET 50. Une deuxiè- me entrée de la porte EX 50 est logiquement reliée à la sortie d'une porte OU 51, dont les deux entrées sont reliées, par les conducteurs~26 et 28, aux bobinages d'excitation des électro- vannes 17 et 18. Depuis le point de jonction des deux portes 50 et 51, un conducteur 53 conduit également à un élément temporisé 54 comportant un retard de mise en circuit. Un élément temporisé zorrespondant 55 est monté en aval d'une porte OU 56, qui, coté entrée, est reliée à deux conducteurs 42 et 44. Côté sortie, les deux éléments temporisés 54 et 55, ainsi que la porte ET 50, sont reliés aux entrées d'une porte OU 58 dont le signal de sortie de son c8té, est amené à l'entrée de positionnement d'une bascule SR/positionnement-remise à l'origine 59.A l'entrée "retour à l'originefl de cette bascule 59, arrive un signal provenant de l'interrupteur d'allumage 40. Une lampe-témoin 60 est reliée à la sortie, qui ne fait pas l'objet d'une inversion, de la basqa- le 59 et on amène de plus ce signal de sortie aux entrées 39 et 35 des portes ET 30 et 31a La direction représentée sur la figure 9 fonctionne comme indiqué ci-après. C'est le piston 15 du cylindre de travail 16 qui sert d'auxiliaire de direction proprement dit par l'intermédlai- re de la tringlerie 14, l'amplificateur d'effort de freinage 20 fournissant le fluide hydraulique par l'intermédiaire des elee- trovannes 17 et 18. émetteur de valeur mesurée 11, conçu sous forme d'indicateur de couple, et qui sera détaillé p2:as loin en fonc- ton de la fez figure 29 émet, selon le sens d'orientation de la direction, et à partir d'un couple prescrit, soit dans le con- docteur 42, soit dans le conducteur 44, un signal qui indique une rotation de couple correspondant à droite ou à gauche de la colonne de direction. Si l'un de ces deux signaux appara tw ceci signifie que le conducteur du véhicule est en train d'exercer un effort important et qu'il faut réduire cet effort au moyen de la direction assistée.C'est alors en principe, par exemple, l'dlec- trovanne 17 qui doit etre excitée si c'est un virage à gauche qui est signalé sur la colonne de direction. De la même façon, dans le cas d'un virage à droite, c'est l'excitation de l'électre- vanne 18 qui doit se faire. Du fait que la direction assistée de garage ne doit intervenir qu'en dessous d'une vitesse déterminée, de par exemple 5 kmjh, on amène aux portes 30 et 31 un signal de valeur de seuil de vitesse correspondant, pour mettre hors circuit la direction assistée au-dessus de la vitesse en question. Dans ce but, le signal qui parvient du détecteur de vitesse de rotation 45 est traité et amené à un étage à valeur de seuil 47 dont à nouveau le signal de sortie est amené aux entrées NON des portes 30 et 31. Ceci signifie que si le contacteur à valeur de seuil 47 indique un signal qui se situe au-delà de la vitesse de seuil, alors les portes 30 et 31 se bloquent et il ne peut donc parvenir aucun signal de commande aux électrovannes 17 et 18. Grâce au contacteur 40 couplé avec l'interrupteur d'allumage, on garantit en plus que les électrovannes 17 et 18 ne peuvent autre excitées que si l'allumage est en circuit. De plus, dans la direction de la figure 1, il est prévu qu'une erreur dans la logique de commande des deux électrovannes 17 et 18 est indiquée à la personne qui s'occupe du véhicule et qu'en même temps est produit un signal correspondant d'interruption du fonctionnement de la direction assistée de garage. Ceci se produit par l'intermédiaire de la porte OU 51, de l'élément temporisé 54, de la porte ET 50 et de la porte OU 54. Par l'intermédiaire de l'élément temporisé 54 comportant le retard de mise en circuit de par exemple 0,5 seconde, on produit an effet une annonce d'incident si les signaux d'excitatIon des deux électrovannes 17 et 18 dépassent cette durée. Le signal d'incident est produit par l'intermédiaire de la porte ET 50, dès qu'un signal de commande des électrovannes apparat sur les conducteurs 26 et/ou 28 au-dessus de la vitesse de référence. Il se produit de plus un signal d'incident si les signaux de sortie de l'émetteur à valeur mesurée 11 apparaissent par l termédiaire de la porte OU 56, d'une durée supérieure à 0,5 se conde. Ces trois situations possibles d'incident sont saisies par la porte OU 58 et conduisent à une commutation correspondante de la bascule 59, qui, de son d8té, d'une part, met en circuit la lampe temoin 60, et, d'autre part, verrouille les portes 30 et 310 Avec la direction assistée de garage décrite cidessus, selon la figure 1, on obtient la plus grande securite possible à l'regard d'un comportement d'incident possible, aussi bien de la part du circuit électrique que des différents orga- nes de positionnement.De plus, du fait que l'on utilise un fluide de hydraulique commun pour la direction assistée et pour 1' amplI- ficateur d'effort de freinage, cette direction assistée de garage est extremement peu conteuse. Les figures 2a et 2b représeXtent un exemple de réalisation de 1' émetteur de la valeur mesurée il. La figure 2a est une vue latérale de émetteur de valeur mesurée, et la figure 2b une coupe correspondante. les pièces déjà connues à partir de la figure 1 y comportent les mêmes repères. La colonne de direction 12 comporte une pièce de liaison 70 qui la relie à un tenon de positionnement 71 et qui lui est rigidement reliées Ce tenon de positionnement est disposé de façon excentrée par rapport à la colonne de direction, et dans le cas d d'une rotation correspondante de cette colonne de direction, fait dévier une des deux lames de ressort 72 et 73 situées de part et d'autre de la colonne de direction et du tenon de positionnement.Les deux lames de ressort sont fixées d'un côté, dans un bloc de bridage 74 lui-meme relié au prolongement 78 de la colonne de direction vers le mécanisme de direction, un contact de butée 75 et 76 se trouvant de chaque caté du tenon de positionnement 710 A partir d'un certain couple qui s'exerce dans la colonne de direction, la lame de ressort 72 vient au contact du contact 76 et de la même façon, en cas de virage de autre c6té, la lame de ressort 73 vient au contact du ressort 75. On reçoit ainsi sur les con- ducteurs de sortie 42 ou 44, selon le sens de rotation de la colonne de direction, à partir d'un couple déterminé, un signal de sortie correspondant, qui fait Intervenir la direction assis- tés par l'intermédiaire du dispositif représenté sur la figure 1. le temps donné par les éléments temporisés 54 et 55 de 0t5 seconde, indique une réponse très rapide de la direction assis tée, et donc une possibilité de conduite très commode et ne né cessitant pas d'effort à faible vitesse. Il peut être maintenant judicieux de rendre le seuil de réponse de l'émetteur de valeur de mesure Il fonction de la vitesse. Pour cela, on a besoin pourtant d'un émetteur de couple différent de celui que représente la figure 2. Il est alors nécessaire d'avoir un émetteur comportant un signal de sortie de couple analogue, que l'on puisse amener à un contacteur à valeur de seuil à seuil modifiable. On peut obtenir une simplification de la partie hydraulique de l'objet de la figure i par le moyen que les électrovannes 17 et 18 du type à 2/2 voies, électriquement asservies, sont remplacées par une électrovanne du type 3/2 voies. Cet échange ne modifie pas le mode de fonctionnement de principe. REVENDICATIONS 1.- Direction assistée de garage pour véhicules automobiles, comportant un émetteur de valeur de mesure sur le trajet de l'essieu directeur ou du mécanisme de direction, - cylindre de travail, dont le piston est relié à la biellette d'accouplement de direction et à qui on amène son fluide de travail par l'intermédiaire d'au moins une électrovanne manoeuvrable électriquement, caractérisée en ce que le fluide de tra- vail du cylindre de travail (16) provient de l'alimentation en énergie hydraulique prévue pour le fonctionnement d'un ampliSt- mateur d'effort de freinage (20) ou du circuit de freinage, au moins une électrovanne (17, 18) dépendant des signaux de sortie de l'émetteur de valeur mesurée (il) et étant asservie à une installation de circuit de sécurité (47, 55, 56, 50r 51, 54). 2.- Direction assistée de garage selon la revendication 1, caractérisée en ce que le circuit de sécurité met hors circuit la direction assistée au-dessus d'une vitesse du véhicu- le que l'onpeut prescrire. 3.- Direction assistée de garage, selon la revend4- cation 2, caractérisée en ce que, comme vitesse de mise hors circuit, il est prévu une valeur d'environ 5 km/h. 40- Direction assistée de garage selon la revendi cation 1, caractérisée en ce que le circuit de sécurité- inter- vient en cas de présence permanente d'un cylindre d'asservisse- ment pour au moins une électrovanne (17, 18) et/ou en cas de présence du signal de sortie de l'émetteur de valeur mesurée ( au-delà d'une durée prescrite (élément temporisés 54, 55, porte ET 50). 5.- Direction assistée de garage selon la -revendIca- tion 1, caractérisée en ce que émetteur de valeur mesurée (11) possède une pièce de liaison (70) couplée à la colonne de direction (12), pièce qui, par l'intermédiaire d'un tenon (71) disposé en dehors de l'axe, définit la position de deux lames de ressort (72, 73) comportant chacune un contact; que les lames de ressort ainsi que les contre-contacts (75 et 76) sont rigr- dement reliés au prolongement de la colonne de direction (? & et qu'å partir d'un certain couple dans la colonne de direc- ton, le tenon (71) fait dévier, selon le sens de rotation, l'une des deux lames de ressort (72 et 73) en direction des contacts fixes (75 et 76)o 6.- Direction assistée de garage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le seuil de réponse de l'émetteur de valeur mesurée (11) agissant en tant qu'émetteur de couple, est choisi en fonction de la vitesse.