Brevet FR2580577A1 — publié le 19861024

La présente invention se rapporte à un système de direction assistée répondant à la vitesse du véhicule et plus particulièrement, à un système de direction assistée répondant à la vitesse du véhicule qui fait varier la quantité d'assistance selon la vitesse du'véhicule. On a proposé une grande variété de systèmes de direction assistée répondant à la vitesse du véhicule comme un système de direction assistée oO une pompe répondant à la -vitesse du véhicule commande une vanne de coupure et la pression interne de pompage d'une pompe principale commande un piston réactif, un système de direction assistée o une pompe répondant à la vitesse du véhicule contrôle une vanne adaptée à mettre en dérivation un passage d'huile d'alimen- tation et un passage d'huile de retour vers le réservoir, un système de direction assistée ou une vanne adaptée à mettre en dérivation un passage d'huile d'alimentation et un passage d'huile de retour vers le réservoir est controlée proportionnellement à la vitesse du véhicule et au taux de direction angulaire ou à la force de serrage du volant, un système de direction assistée o une pompe de dérivation entre-les deux chambres d'un moyen d'actionne- ment est contrôlée par un signal de la vitesse du véhicule ou des signaux de vitesse du véhicule et d'angle réel de direction ou alternativement par une pompe répondant à la vitesse du véhicule, un système de direction assistée ob une vanne de régulation du débit de la pompe est contrôlée par un solénoïde proportionnellement à la vitesse du véhi- cule, à la vitesse angulaire de la direction età la accélé- ration latérale, un système de direction assistée ou une vanne de régulation du débit de la pompe est contrôlée par un moteur pas à pas proportionnellement à la vitesse du véhicule et un système de direction assistée ou une pompe à refoulement variable est contrôlée proportionnellement à la vitesse du véhicule. Cependant, les systèmes de direction assistée de l'art antérieur nécessitent des composants compliqués dont la plupart sont des éléments de précision et ainsi coûteux. Par ailleurs, les systèmes de direction assistée de l'art antérieur posent un problème par le fait qu'ils ne peuvent facilement présenter les caractéristiques de performance demandées. La présente invention a pour but un système perfec- tionné de direction assistée répondant à la vitesse du véhicule qui puisse éliminer les problèmes inhérents au système de direction assistée de l'art antérieur indiqué ci-dessus. Selon la présente invention, on prévoit un sys- tème de direction assistée répondant à la vitesse du véhi- cule qui comprend une unité de pompe principale adaptée à fournir de l'huile sous pression à un moyen d'action- nement par une vanne de contrôle pour ainsi aider la puissance de direction et qui est caractérisé par un passage d'huile reliant l'orifice de refoulement de l'unité de pompe princi- pale et la vanne de contrôle, la vanne de contrôle comprend une pompe répondant à la vitesse du véhicule connectée à l'orifice d'aspiration de l'unité de pompe principale et un mécanisme de réac'tion pour contrôler le fonctionnement de la vanne de contrôle, l'orifice de refoulement de la pompe répondant à la vitesse du véhicule est relié au mécanisme réactif et par un clapet de retenue de pression réactive et un orifice de pression réactive, vers un passage d'huile s'étendant entre l'orifice de refoulement de l'unité de pompe principale et l'orifice de pression de la vanne de contrôle et vers un passage d'huile s'étendant entre l'orifice de retour de la vanne de contrô- le et le réservoir de l'unité de pompe principale, respec- tivement. L'-invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci appa- raîtront plus clairement au cours de la description expli- cative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention, et dans lesquels: la figure 1 est une vue schématique du mode de réalisation préféré du système de direction assistée répon- dant à la vitesse du véhicule construit selon la présente invention; la figure 2 est une courbe caractéristique du refoulement de l'unité de pompe principale entraînée par le moteur sur l'axe des ordonnées en fonction du nombre de tours du moteur multiplié par 1 000, sur l'axe des abscisses, dans le système de direction assistée de la figu- re 1; la figure 3 donne une courbe du refoulement de l'unité de pompe principale entraînée par le moteur en fonction de la vitesse du véhicule sur l'axe des abscisses; la figure 4 est une courbe du refoulement effectif de la pompe répondant à la vitesse du véhicule sur l'axe des ordonnées, dans le circuit hydraulique constitué par la pompe répondant à la vitesse du véhicule adaptée à être entrainée proportionnellement à la rotation du dernier arbre de sortie du moteur, l'orifice et le clapet de retenue de pression, en fonction de la vitesse du véhicule sur l'axe des abscisses; la figure 5 montre une courbe de la quantité d'huile à fournir à la vanne de contrôle dans le système de direction assistée, sur l'axe des ordonnées, en fonction de la vites- se du véhicule, sur l'axe des abscisses; la figure 6 donne une courbe de la pression dans le circuit hydraulique constitué de la pompe répondant à la vitesse du véhicule, de l'orifice et du clapet de retenue de pression ou de la pression réagissant à la vanne de contrôle sur l'axe des abscisses, en fonction de la vitesse du véhicule sur l'axe des ordonnées; la figure 7 donne une courbe de la force de direction sur l'axe des abscisses et de la sortie du volant sur l'axe des ordonnées que l'on peut obtenir par l'effet multiplié de la quantité d'huile à fournir à la vanne de contrôle dans le système de direction assistée. En se référant d'abord à la figure 1 des dessins joints qui est une vue schématique du mode de réalisation préféré du système de direction assistée répondant à la vitesse du véhicule construit selon la présente invention, un volant 1 est fixé à une extrémité d'une colonne 2 o est montée une vanne de contrôle 3 en une position inter- médiaire entre ses extrémités opposées. Un pignon 4 est monté à l'autre extrémité de la colonne 2. Le pignon 4 engage une barre à crémaillère 5 qui est reliée à une extré- mité par une barre d'accouplement et un bras articulé à une roue 6 et également-à latige de piston d'un moyen d'actionnement 7 qui à son tour est connecté par l'organe de vanne 8 de la vanne de contrôle 3 à un passage 9 d'huile de refoulement de l'unité de pompe principale et un passage d'huile de retour au réservoir. L'autre extrémité de la barre à crémaillère 5 est connectée à l'autre roue (non représentée). Le passage d'huile de retour 10 et le passage d'huile de refoulement 9 sont à leur tour reliés à un réservoir d'huile 1Il et à une unité de pompe principale 12 respectivement. L'unité de pompe principale 12 comprend une pompe principale 13 et une vanne régulatrice du débit 14 pourvue d'un mécanisme connu de détente (non représenté) et est adaptée à fournir de l'huile sous pression à un taux correspondant à la vitesse de rotation d'un moteur 15 qui a le dernier arbre de sortie (non représenté) auquel est reliée une pompe 16 répondant à la vitesse du véhicule. La pompe 16 est à son tour reliée par un passage 17 d'huile d'aspiration répondant à la vitesse du véhicule au passage 9 d'huile d'évacuation de l'unité de pompe principale. La pompe 16 répond à la vites- se du véhicule est de plus connectée par un passage 18 d'huile d'évacuation de la pompe répondant à la vitesse du véhicule et un orifice de pression de réaction 19 au passage d'huile de retour 10 et par le passage 18 d'huile d'évacua- tion de la pompe répondant à la vitesse du véhicule et un clapet de pression réactive 20 au passage d'huile 9. Le passage d'huile 18 est connecté à des mécanismes 21, 22 de réaction de la vanne de contrôle associés à l'organe de vanne 8. Le fonctionnement du mode de réalisation du système de direction assistée répondant à la vitesse du véhicule de la présente invention sera maintenant décrit en se réfé- rant aux figures 2 à 7. D'abord, la caractéristique de refoulement d'huile correspondant à la vitesse de rotation de la pompe principale 13 entraînée par le moteur 15 et à celle de l'unité de pompe 12 comprenant la vanne de régu- lation du débit 14 varie linéairement jusqu'au nombre de tours du ralenti et reste constante pour le nombre de tours au-dessus du ralenti comme le montre la figure 2. Comme le nombre de tours du moteur 15 augmente lorsque le véhicule roule, il est supérieur à celui au ralenti, la caracté- ristique de refoulement de l'unité de la pompe en fonction de la vitesse du véhicule est sensiblement constante comme le montre la figure 3. Et comme le refoulement de la pompe 16 sensible à la vitesse du véhicule augmente tandis que la vitesse du véhicule augmente, la pression dans le passage d'huile 18 augmente proportionnellement à l'augmen- tation du débit de l'huile passant par l'orifice 19.Lorsque la pression atteint une pression établie pour le clapet 20, tout excès de l'huile sous pression est ramené au passage d'huile de refoulement 9 de l'unité de pompe principale. Ainsi, le refoulement effectif de la pompe 16 sensible à la vitesse du véhicule sera tel que montré sur la figure 4 et la pression dans le passage 18 d'huile de refoulement sensible à la vitesse du véhicule sera telle que montrée sur la figure 6. La quantité d'huile à fournir à la vanne de contrôle 3 est la différence entre la courbe caractéristique de la figure 3 et la courbe caractéristique de la figure 4 selon l'agencement du circuit de la figure 1 et ainsi la quantité d'huile diminue graduellement jusqu'à ce que la vitesse établie ou de consigne du véhicule, par exemple km/h,soit atteinte et devient constante à des vitesses au-delà de la vitesse de consigne du véhicule. Et par l'effet multiplié de la caractéristique de la quantité d'huile fournie à la vanne de contrôle 8rselon la vitesse du véhicule et de la caractéristique de pression de réaction du mécanisme de réaction de la vanne de contrôle 8, les caractéristiques de la force de direction et de la sortie du volant en fonc- tion de la vitesse du véhicule montrentque la force de direc- tion est faible et que la sortie du volant est élevée à une vitesse lente du véhicule comme le montre la figure 7, ce qui permet une direction facile lorsqu'on se gare. Comme la sortie du volant diminue tandis que la vitesse du véhicule augmente, on peut obtenir des sensations appropriées de direction et de maintien du volant pour la vitesse du véhicule. Comme cela est clair par la description qui précède du mode de réalisation préféré du système de direction assis- tée sensible à la vitesse du véhicule de la présente inven- tion, selon la présente invention, comme l'unité de la pompe principale est un mécanisme de régulation à débit constant, le système de direction assistée estde constuction simple, la caractéristique de direction est stable et le dispositif est moins coûteux. Et comme la pompe métrique répondant à la vitesse du véhicule règle la quantité d'huile d'ali- mentation proportionnellement à la vitesse du véhicule, la quantité d'alimentation d'huile est fiable et comme la pompe métrique répondant à la vitesse du véhicule et l'ori- fice règlent la pression réactive de la vanne de contr6ôle proportionnellement à la vitesse du véhicule, la confiance sur la pression est élevée et comme le mode de contrôle est réalisé par la combinaison d'un petit nombre d'éléments, des caractéristiques de direction qui sont appropriées aux vitesses du véhicule peuvent être obtenues par l'effet multiplié. R E V E N D I C A TI ON Système de direction assistée répondant à la vitesse du véhicule du type comprenant une unité de pompe principale adaptée à fournir de l'huile sous pression par une vanne de contrôle à un moyen d'actionnement pour ainsi aider à la force de direction, caractérisé en ce que ladite unité de pompe principale(12)comprend une pompe(16)répondant à la vitesse du véhicule ayant un orifice d'aspiration relié à un passage d'huile s'étendant entre l'orifice de refoulement de l'unité de pompe principale (12) et ladite vanne de contrôle (3) et un mécanisme de réac- tion (21,22) pour contrôler le fonctionnement de la vanne de contrôle,l'orifice de refoulement de ladite pompe répon- dant à la vitesse du véhicule étant connecté audit mécanisme de réaction et également à un passage d'huile s'étendant entre ledit orifice d'évacuation de ladite unité de pompe principale et l'orificede pression de ladite vanne de contrôle par un clapet de retenue (20) de pression réactive et un orifice (19) de pression réactive et à un passage d'huile s'étendant entre l'orifice de retour de ladite vanne de contrôle et le réservoir de ladite unité de pompe principale, respecti- vement.