Brevet FR2568843A1 — publié le 19860214

DISTRIBUTEUR ROTATIF PERFECTIONNE POUR MECANISMES DE DIRECTION ASSISTEE. L'invention concerne un distributeur rotatif pour mécanismes de direction assistée du type comportant des éléments cylindriques coaxiaux susceptibles d'une rotation relative limitée autour de leur axe commun dont l'élément interne est monté tournant dans l'alésage de l'élément externe, ce dernier étant monté tournant dans un boîtier fixe, dans lequel le circuit de distribution défini notamment par ces éléments est constitué par des ouvertures et des cavités de fluide connectées entre une source de fluide et un réservoir et qui comporte deux prises de pression de travail pour la réalisation des passages de fluide à section variable opérant par recouvrement lors d'une rotation relative des éléments et l'obtention d'une élévation de pression dans l'une ou l'autre des prises de pression. Dans les mécanismes de direction assistée, il est souhaité,lorsque le véhicule se déplace à vitesse faible, que la pression du fluide dans les prises de pression raccordées à un vérin d'assistance du mécanisme de direction soit accrue, pour permettre au volant de direction de tourner plus facilement. Par contre lorsque le véhicule se déplace à vitesse plus élevée, on souhaite que la pression du fluide dans les prises de pression soit plus faible ou nulle pour augmenter la résistance à la rotation du volant ou pour stabiliser celui-ci. La présente invention concerne un distributeur rotatif complété par une valve à commande électrique qui règle un débit de fuite prélevé sur l'alimentation du vérin d'assistance du mécanisme. Selon l'invention, l'alésage du boîtier, au contact de l'élément externe, porte deux orifices de fuite qui débouchent dans une chambre cylindrique auxiliaire du boîtier dans laquelle est monté à déplacement l'élément actif d'une vanne de passage by-pass qui met en communication lesdits orifices de fuite notamment en réponse au changement de la vitesse du véhicule. Dans le distributeur ainsi perfectionné, la vanne de passage by-pass, lorsqu'elle est asservie à la vitesse du véhicule, permet de réduire la pression dans les prises d'alimentation du vérin d'assistance pour éviter que le coupe de direction ne soit trop faible, notamment lors d'une manoeuvre à vitesse rapide. Par contre, lorsque la vitesse du véhicule est faible ou nulle, la vanne de passage est dans une position neutre et autorise l'augmentation de la pression dans les prises d'alimentation du vérin d'assistance pour réduire l'effort de commande manuelle du volant notamment lorsque la conduite du véhicule exige un effort de manoeuvre plus important, par exemple à l'arrêt ou à une vitesse faible lors de la conduite sur route sinueuse ou des manoeuvres de parcage. Selon une autre particularité de l'invention, les déplacements de la vanne de passage sont placés sous la dépendance d'un actionneur électrique qui reçoit les signaux d'excitation de sortie d'une commande électronique reliée à au moins un capteur de la vitesse du véhicule. Selon le mode de construction et d'intégration de la vanne dans le distributeur, il est possible de contrôler le distributeur pour faire passer le circuit hydraulique correspondant de l'état de direction assistée à l'état de direction manuelle par transformation des signaux d'entrée de la commande électronique délivrés par divers capteurs tels qu'un capteur de vitesse ou un capteur de couple prévu sur la colonne de direction et plus genéralement par tout générateur de signaux approprié relatif à certains paramètres de fonctionnement du véhicule. L'invention sera mieux comprise et d'autres détails caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre, faite en référence au dessin schématique annexé dans lequel - la figure 1 est une représentation schématique d'un mécanisme-complet de direction assistéè - la figure 2 est une représentation schématique du distributeur rotatif - la figure 3 montre une courbe de fonctionnement de la vanne de passage montrant la relation entre la vitesse du véhicule et le courant de commande de la vanne. Sur la figure 1, un volant ll est activement couplé par une colonne de direction 12 au distributeur rotatif 13. Le distributeur 13 comporte un orifice d'entrée 14 connecté à une source de fluide telle qu'une pompe 15 et un orifice de retour 16 à un réservoir 17. Le distributeur 13 comporte par ailleurs deux prises de pression de travail 18, 19 respectivement raccordées aux chambres 20, 21 d'un vérin d'assistance 22 dont le piston 23, attelé à la crémaillère de direction 24, est soumis à une force de pression orientée vers la gauche ou vers la droite en réponse à la pression établie dans le distributeur à la suite de la rotation relative des éléments coaxiaux du distributeur. En se reportant à la figure 2, le distributeur rotatif 13 comporte essentiellement un boîtier fixe 30, muni d'un alésage 31 dans lequel sont placés les deux éléments cylindriques coaxiaux 32, 33 dont chacun est conformé en un manchon. L'élément 32 le plus interne est guidé dans l'alésage du manchon constitutif de l'élément externe 33. L'espace intérieur de l'élément interne 32 abrite une barre de torsion 34 connectée par l'une de ses extrémités à l'élément interne 32 et par son autre extrémité à l'élément externe 33. La barre-de torsion 34 constitue de façon connue, le moyen de rappel en position relative neutre, des éléments 32, 33 et autorise une rotation relative limitée de quelques degrés d'un élément du distributeur par rapport à l'autre autour de leur axe commun et de celui de la barre de torsion 34. En outre, les éléments 32,. 33 comportent des ouvertures et des cavités qui définissent des circuits de circulation de fluide entre la pompe 15 et le réservoir 17. On notera seulement que les ouvertures et cavités coopèrent entre elles pour former des passages de fluide à section variable opérant par recouvrement lors d'une rotation relative limitée des éléments 32, 33 et permettent l'obtention d'une élévation de pression dans l'une ou l'autre prise de pression de travail 18, 19 respectivement raccordées aux chambres 20, 21 du vérin d'assistance 22. Conformément à l'invention, le boîtier 30 comporte une chambre cylindrique auxiliaire 40 dans laquelle est monté à déplacement l'élément actif 41 d'une vanne de passage by-pass 42 à commande électrique. L'élément actif 41 peut être réalisé sous la forme d'un clapet tel qu'un clapet à commande électromagnétique bien connu qui assure la communication à l'ouverture entre deux orifices de fuite 43, 44 qui débouchent radialement dans la chambre auxiliaire 40 et dans des cavités annulaires placées à la périphérie de l'élément exté rieurpen correspondance avec les prises de pression de travail 18, 19. Au cours de l'avancement du véhicule, la vanne de passage 42 reçoit continuellement les signaux émis par un dispositif de contrôle électronique 45 recevant les informations d'entrée délivrées par un capteur de vitesse 46,Lorsque la vitesse du véhicule est faible, l'amplitude du signal émis par le dispositif de contrôle est insuffisante pour obtenir l'ouverture du clapet de la vanne 42. Le distributeur 13 fonctionne alors de manière conventionnelle et permet l'obtention d'une pression de travail accrue dans l'une des prises de travail 18, 19 selon le sens de manoeuvre du volant 11. Lorsque la vitesse du véhicule est supérieure à un seuil donné, la vanne 42 est plus ou moins ouverte en fonction de la valeur du signal de commande de tension ou de courant délivré par le dispositif de contrôle 45. I1 s'établit alors un débit de fuite entre les prises de pression de travail 18, 19 à l'extérieur du vérin 22. De ce fait, la pression dans l'une ou l'autre des chambres 20, 21 devient moins importante et l'effort de manoeuvre du volant 11 est modifié en fonction de la vitesse du véhicule. Sans sortir du cadre de l'invention, il est bien évident que les informations d'entrée du dispositif de contrôle électronique peuvent être fournies par les 47 signaux délivrés par un capteur d'angle,/de la position du volant 11, par un capteur de couple et plus généralement par tout capteur délivrant un signal en fonction duquel il serait souhaitable de modifier le degré d'assistance du vérin 22. On retiendra également de la description qui vient d'être faite que la vanne de passage by-pass est du type normalement ouvert et à commande de fermeture sous l'action d'un signal de commande. On retrouve ainsi sous l'aspect de la sécurité une assistance minimale en cas de rupture de l'alimentation électrique de la vanne. REVENDICATIONS 1. Distributeur rotatif pour mécanismes de direction assistée du type comportant des éléments cylindriques coaxiaux (32, 33) susceptibles d'une rotation relative limitée autour de leur axe commun, dont l'élément interne (32) est monté tournant dans l'alésage de l'élément externe (33), ce dernier étant monté tournant dans un boîtier fixe (30), dans lequel le circuit de distribution défini notamment par ces éléments (32, 33) est constitué par des ouvertures et des cavités de fluide connectées entre une source de fluide (15) et un réservoir (17) et qui comporte deux prises de pression de travail (18, 19) pour la réalisation des passages de fluide à section variable opérant par recouvrement lors d'une rotation relative limitée desdits éléments (32, 33) et l'obtention d'une élévation de pression dans l'une ou l'autre des prises de pression de travail (18, 19), caractérisé par le fait que l'alésage (31) du boi- tier (30), en contact avec l'élément externe (33), porte deux orifices de fuite (43, 44) qui débouchent dans une chambre cylindrique (40) auxiliaire du boîtier (30) dans laquelle est monté à déplacement l'élément actif (41) d'une vanne de passage (42) by-pass qui met en communication lesdits orifices de fuite (43, 44) notamment en réponse au changement de la vitesse du véhicule. 2. Distributeur selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un dispositif de contrôle électronique (45) délivre en continu un signal à la vanne de passage en réponse au changement de la vitesse du véhicule. 3. Distributeur selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le dispositif de contrôle électronique reçoit les informations d'entrée notamment d'un capteur de vitesse (46).