Brevet FR2622166A1 — publié le 19890428

*1 La présente invention a pour objet un système de direction quatre roues et vise plus particulièrement un système de direction quatre roues pour commander un véhicule en détectant le type de trajet du véhicule. Comme cela est décrit dans La publication japonaise (KOKAI) n 62-94473, dans un système de direction quatre roues classique, La commande des roues arrière est déterminée par des signaux provenant d'un détecteur pour l'angle de braquage ou analogue et un détecteur de vitesse du véhicule, tous étant associés aux roues avant. Comme décrit ci-dessus, les roues arrière sont commandées par les signaux provenant des détecteurs associés aux roues avant. En conséquence, les roues avant ne peuvent pas être contrôlées à nouveau en utilisant un signal -de détection obtenu en détectant le mouvement des roues arrière. IL est impossible de réaliser une telle commande. Un objet de la présente invention est de proposer un système de direction quatre roues qui peut améliorer le contrôle d'un véhicule. Un autre objet de l'invention consiste à prévoir un système de direction quatre roues qui puisse améliorer l'efficacité du système. Encore un autre objet de la présente invention est de proposer un système de direction quatre roues qui ne soit pas onéreux. De façon à réaliser les objets ci-dessus de la présente invention, il est proposé un système de direction quatre roues comprenant un détecteur de couple pour détecter la force de braquage des roues avant et de fournir un premier signal de force de braquage, un premier détecteur d'angle de braquage pour détecter un angle de braquage des roues avant et fournir un premier signal d'angle de braquage, un détecteur de vitesse de véhicule pour détecter une vitesse de véhicule et fournir un signal de vitesse de véhicule, un second détecteur d'angle de braquage pour détecter l'angle de braquage des roues arrière et fournir un second signal d'angle de braquage, un premier moteur à courant continu pour fournir un couple au système de braquage des roues avant, un deuxième moteur à courant continu pour fournir un couple à un système de braquage des roues arrière, et un appareil de commande pour détecter un courant fourni au second moteur à courant continu et engendrer un second signal de force de braquage représentatif de la force de braquage des roues arrière, pour recevoir le premier signal de force de braquage, les premier et second signaux d'angle de braquage et le signal de vitesse de véhicule et pour déterminer une cible de commande. Selon le système de direction quatre roues de la présente invention, un type de trajet effectif du véhicule est déterminé en utilisant des signaux provenant des détecteurs des roues avant et arrière et du détecteur de vitesse du véhicule et une valeur cible optimale correspondant au type de trajet peut être définie, il en résulte une amélioration de la conduite du véhicule et de la qualité du système avec pour résultat un faible coût. L'invention sera maintenant décrite en se référant aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue montrant l'ensemble d'un système de direction quatre roues selon un mode de réalisation de la présente invention; - la figure 2 montre des courbes destinées à expliquer une première fonction du système; et - la figure 3 est une organigramme destiné à expliquer une troisième fonction du système. La figure I montre une disposition de système de direction quatre roues selon un mode de réalisation de la présente invention. Si l'on se reporte à la figure 1, le chiffre de référence I désigne un appareil de commande pour commander l'opération d'ensemble d'un véhicule; 2 désigne un détecteur de couple pour fournir un signal de force de braquage; 3, un détecteur d'angle de braquage pour fournir un signal d'angle de braquage; 4, un détecteur de vitesse de véhicule pour fournir un signal de vitesse de véhicule; 5, un moteur à courant continu pour vaincre la résistance à la rotation d'un volant 6; 7 et 8, les roues avant; 9, un moteur à courant continu pour commander l'angle de braquage des roues arrière 11 et 12; et 10, un détecteur d'angle de braquage pour détecter un angle de braquage des roues arrière et fournir un signal d'angle de braquage. Le système réalise trois fonctions. La première fonction consiste à commander l'angle de braquage des roues arrière en utilisant les signaux d'angle de braquage, de force de braquage et de vitesse de véhicule des roues avant. La seconde fonction consiste à commander l'angle de braquage des roues arrière et la force de braquage des roues avant en déterminant le type de trajet (rayon de virage, taux de lacet, et accélération latérale) du véhicule à partir des signaux d'angle de braquage, de force de braquage et de vitesse du véhicule provenant des roues avant et arrière. La troisième fonction consiste à corriger les vibrations latérales du véhicule dues aux influences d'un vent latéral. La première fonction sera décrite ci-après en se référant à la figure 2. Dans la figure 2, l'axe des abscisses représente une vitesse de véhicule alors que l'axe des ordonnées représente un rapport d'angle de braquage, c'est- à-dire le rapport d'un angle de braquage des roues arrière avec l'angle de braquage desroues avant. Les symboles 2622 1 66 de référence 51, S2 et S3 désignent respectivement Les courbes de commande de rapport d'angle de braquage lorsque la force de braquage des roues avant est faible, intermédiaire et grande. Lorsque la force de braquage des roues avant est faible, le rapport d'angle de braquage est défini comme étant un rapport faible en opposition de phase si la vitesse du véhicule est faible alors qu'il se trouve défini comme étant un faible rapport en phase si la vitesse du véhicule est grande comme indiqué par la courbe S1. Une faible force de braquage signifie que le véhicule effectue un trajet sur une route ayant un faible coefficient de frottement. En conséquence, l'emballement ou le glissement par patinage doit être évité en définissant un angle de braquage faible pour les roues arrière. De plus, le rapport. d'angle de braquage est défini comme étant un rapport en opposition de phase lorsque la vitesse du véhicule est faible de façon à permettre au véhicule de prendre un virage serré. TABLEAU 1 Donnée |Détecteur Donnée obtenue par détection détectée utilisé A B C D E Angle de Détecteur grand grand ntermé- petit intermé- braquage angle iaire diaire roues braquage lavant Force Détecteur grand intermé- intermé- intermé- petit braquage couple diaire diaire diaire iroues avant Angle de Détecteur Igrand intermé- intermé- petit petit braquage angle f diaire diaire roues braquage {arrière Force de Courant Jgrand intermé- intermné- petit petit braquage du moteur cdiaire idiaire roues arrière, ' ar L i; IVitesse Décteur faible intermé-élevée intermé Véhicule vitesse diaire diaire véhicule La deuxième fonction sera décrite ci-après en se référant aux tableaux 1 à 3. Le tableau 1 montre Les données détectées, les détecteurs utilisés et les données obtenues par détection. En ce qui concerne Les données obtenues par détection A, l'angle et la force de braquage des roues avant et l'angle et la force de braquage des roues arrière sont grands et la vitesse du véhicule est nulle. La valeur de l'angle de virage représentant un type de trajet est déterminée par la somme des angles de braquage des roues avant et arrière. Le taux de lacet est déterminé par la somme des angles de braquage des roues avant et arrière et la vitesse du véhicule. L'accélération latérale est déterminée par le taux de lacet pris en considération avec le glissement par patinage. Selon les facteurs de détermination décrits cidessus, le type de trajet par rapport aux données A est que le rayon de virage est petit et le taux de lacet et l'accélération latérale sont nuls. Ce type de trajet est défini en tant que type de trajet A conformément aux données obtenues par la détection A. De façon similaire, conformément aux données obtenues par les détections B à E, les types de trajet correspondants sont respectivement définis comme types de trajet B à E. Le tableau 2 montre les types de trajet et les cas généraux qui leur correspondent. 2622 1 66 TABLEAU 2 Type Trajet Cas Général Rayon de virage faible, Type A et taux de lacet et Manoeuvre sur place accélération latérale l' nuls Rayon de virage faible, Type B taux de lacet Trajet urbain et accélération latérale avec des virages à intermédiaires angle droit. Rayon de virage intermé- Trajet sur des routes iType C diaire et taux de lacet de montagne en lacets l et accélération laté- rale importants 1 5 _ _ _ _ _ _...... _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ I, Grand rayon de virage IType D et taux de lacet et Trajet à grande lt accélération latérale vitesse faibles Rayon de virage intermé- Type E diaire, taux de lacet Trajet sous la pluie intermédiaire, et ou dans la neige accélération latérale faible Les valeurs de commande cibles montrées dans le tableau 3 sont définies à partir de ces types de trajet. Le tableau 3 montre des angles de braquage de roues avant et des rapports d'angle de braquage en tant que cibles de commande. Par exemple, on réalise en ce qui concerne le type de trajet A une opération de commande telle que la force de braquage des roues avant et le rapport d'angle sont définis comme étant faiblesavec un rapport important en opposition de phase. Avec ce type de fonctionnement, la résistance à la rotation du volant est diminuée et, en conséquence,le véhicule peut effectuer un virage serré. Ce fonctionnement peut être aisément compris à partir du fait que le cas général correspondant au type de trajet A se trouve être un mouvement sur place, à l'arrêt. TABLEAU 3 Objet Valeur de commande cible de la __ commande A B C D E Force de braquage Faible Faible intermé- forte forte roues diaire avant Rapport Fort Rapport Rapport Faible Faible angle rapport intermé- intermérapport rapport braquage opposi- diaire diaire en phase en phase tion de opposi- en phase phase tion de phase TABLEAU 4 Force de braquage Angle de braquage roues avant roues avant avec vent latéral 2 1 sans vent latéral I 2 La troisième fonction sera décrite ciaprès en se référant à la figure 3 et au tableau 4. La figure 3 est Lnorganigramme destiné à expliquer le fonctionnement du système. Le tableau 4 montre l'ordre de génération des forces de braquage des roues avant et les angles avec et sans vent latéral. Quand il existe un vent latéral, un angle de braquage est engendré tout d'abord et alors une force de braquage apparait. Si l'on se reporte à la figure 3, dans l'étape 20 l'initialisation est réalisée, 2622 1 66 c'est-à-dire qu'on cale à N = 1. Dans les étapes 21 et 22, l'angle de braquage des roues avant et la force correspondante sont détectés un nombre de fois prédéterminé (M fois). Alors, on progresse jusqu'à l'étape 25 (par l'intermédiaire des étapes 23 et 24). A l'étape 25, on détermine si l'angle de braquage est engendré avant la force de braquage. Si OUI dans l'étape 25, on progresse jusqu'à l'étape 26. Si NON dans l'étape 25, la progression dans ce programme est terminée étant donné qu'une opération de direction normale est réalisée. Dans l'étape 26, les roues arrière sont commandées en phase conformément à l'importance des influences du vent latéral. Une valeur de déphasage peut être fixée par exemple au moyen d'une courbe. Subséquemment, le type de trajet en fonction du braquage des roues arrière est déterminé. S'il est déterminé comme étant instable, on retourne à l'étape 20 pour commencer à nouveau l'opération de commande. Si l'état s'avère être stable, cette opération est terminée (étape 27). Comme on l'a décrit ci-dessus, conformément à la présente invention, étant donné qu'une valeur de commande cible est déterminée en fournissant les premiers et seconds signaux de force et d'angle de braquage et le signal de vitesse de véhicule à un appareil de commande, le véhicule peut être commandé par une détection précise du type de trajet. En conséquence, le contrôle du véhicule en ce qui concerne les caractéristiques de réponse, la précision de commande et la souplesse de commande peuvent être améliorées. De plus, un appareil de commande n'est pas obligatoire pour chaque moteur à courant continu destiné à commander le système de direction. C'est-àdire qu'un seul appareil de commande est nécessaire. En conséquence, un système peut onéreux peut être réalisé. De plus, étant donné que le système de la présente invention peut être totalement réalisé au moyen d'un système électrique la sécurité du système est améliorée. 2622 1 66 REVENDICATIONS 1. - Système de direction à quatre roues caractérisé en ce qu'il comprend: - un détecteur de couple pour détecter une force de braquage des roues avant et fournir un premier signal de force de braquage; - un premier détecteur d'angle de braquage pour détecter un angle de braquage des roues avant et fournir un premier signal d'angle de braquage; - un détecteur de vitesse de véhicule pour détecter une vitesse de véhicule et fournir un signal de vitesse de véhicule; - un second détecteur d'angle de braquage pour détecter l'angle de braquage des roues arrière et fournir un second signal d'angle de braquage; - un premier moteur à courant continu pour fournir un couple à un système de braquage des roues avant; - un second moteur à courant continu pour fournir un couple à un système de braquage des roues arrière; et - un appareil de commande pour détecter un courant fourni audit second moteur à courant continu et engendrer un second signal de force de braquage représentant une force de braquage des roues arrière, et recevant le premier signal de force de braquage, les premier et second signaux d'angle de braquage, et le signal de vitesse de véhicule et déterminant une valeur de commande de cible. 2. - Système selon la revendication 1 caractérisé en ce que la valeur de commande cible est un rapport d'angle de braquage déterminé par les signaux d'angles de braquage des roues avant et de la force correspondante et un signal de vitese de véhicule. 3. - Système selon la revendication I caractérisé en ce que la valeur de commande cible est définie par la force de braquage des roues avant et un rapport d'angle de braquage ces deux derniers étant déterminés par les premiers signaux d'angle de braquage et de force de braquage, les seconds signaux d'angle de braquage et de force de braquage et le signal de vitesse de véhicule.