Brevet FR2647078A1 — publié le 19901123

L'invention a trait à un ensemble de direction assistée pour véhicule, dans lequel le degré d'assistance varie avec la vitesse du véhicule. On sait en effet qu'il est souhaitable que le degré d'assistance soit élevé quand le véhicule est à l'arrêt ou qu'il roule lentement et qu'en revanche il est préférable d'avoir un degré d'assistance très réduit ou nul à pleine vitesse, afin que le conducteur ait une bonne sensation de conduite. On connaît déjà des ensembles de direction assistée pour véhicule comportant un transducteur générant un signal fonction de la vitesse du véhicule, et des moyens modulateurs reliés à ce transducteur et répondant à son signal de façon à réduire le degré d'assistance en réponse à une augmentation de vitesse du véhicule. Ces systèmes donnent satisfaction dans leur ensemble, mais ils sont tout de même relativement com- plexes. L'invention vise à fournir un ensemble de direction assistée à degré d'assistance variable qui soit plus simple que les ensembles connus. Elle propose à cet effet un ensemble de direction assistée pour véhicule, comportant des moyens modulateurs pour réduire le degré d'assistance de la direction en réponse à une augmentation de vitesse du véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de liaison pour relier les moyens modulateurs au circuit de lubrification du moteur d'entraînement du véhicule, et en ce que lesdits moyens modulateurs compor- tent une commande hydraulique adaptée à répondre à la pression régnant dans ledit circuit de lubrification. L'ensemble selon l'invention utilise donc comme signal fonction de la vitesse du véhicule la pression du circuit de lubrification du moteur, ce qui offre l'avantage d'éviter le transducteur de vitesse spécifique que prévoient les ensembles antérieurs. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, qui permet de se connecter de façon par- ticulièrement simple sur le circuit de lubrification, lesdits moyens de liaison comportent un raccord voleur présentant des moyens pour se fixer sur la douille de réception d'un capteur de pression prévu sur ledit moteur, une douille de réception d'un capteur de pression, un premier conduit reliant cette douille et lesdits moyens de fixation, et un deuxième conduit reliant le premier conduit à un orifice prévu pour la connection d'une conduite de liaison auxdits moyens modulateurs. Selon une caractéristique préférée de l'inven- tion, permettant de ne réaliser la modulation que lorsqu'elle est nécessaire, les moyens modulateurs admettent une position de repos o la direction est totalement assistée; les moyens de liaison comportent une électrovanne admettant une position de repos o les moyens modulateurs sont au repos et une position de travail o ils sont connectés au circuit de lubrification, et un contac- teur pour actionner l'électrovanne lorsqu'est enclenchée une vitesse donnée de la boîte de vitesse du véhicule, par exemple seulement la quatrième pour une boîte à quatre vitesses. Ainsi, dans cet exemple, la direction est totalement assistée en marche arrière et de la première à la troisième, et elle est modulée en quatrième. Dans le cas des véhicules comportant une boîte de vitesse ayant au moins une vitesse supérieure à ladite vitesse donnée, par exemple une cinquième vitesse, on prévoit de préférence des moyens pour neutraliser l'assis- tance pour chaque vitesse supérieure à ladite vitesse donnée. La modulation de l'assistance n'a donc lieu que pour cette dernière, ce qui permet d'éviter des degrés d'assistance différents alors que le véhicule se déplace à la même vitesse, ce qui pourrait surprendre le conducteur lorsqu'il passe de ladite vitesse donnée à une vitesse supérieure, c'est&-dire de la quatrième à la cinquième dans l'exemple qui précède. D'une façon générale, ladite vitesse donnée sera prise comme étant celle qui correspond & la plage de vitesses de déplacement du véhicule dont on souhaite pour les plus faibles que la direction soit totalement assistée, et totalement manuelle pour les plus élevées. Pour les voitures particulières, c'est généralement la quatrième qui remplit ces conditions. Selon une autre caractéristique préférée de l'invention, l'ensemble de direction comporte une restric- tion sur une conduite de liaison entre l'électrovanne et les moyens modulateurs. Cette restriction permet d'obtenir une certaine progressivité dans les variations du degré d'assistance, progressivité qui est particulièrement appréciable pour atténuer les effets d'une brutale variation de régime du moteur, ou bien ceux du passage de la vitesse- donnée pendant laquelle se fait la modulation, à une vitesse inférieure o l'assistance pourrait assez brusquement devenir totale. Les caractéristiques, particularités et avantages de l'invention, apparaîtront au cours de la description d'exemples particuliers de réalisation de l'invention, donnée ci-après à titre d'exemples non limitatifs en référence aux dessins annexés. Sur ceux-ci: - les figures 1,3 et 5 illustrent schématique- ment trois modes de réalisation de l'invention, en position de repos; - la figure 2 montre un raccord voleur utilisé pour la connection des moyens modulateurs au circuit de lubrification du moteur; - et la figure 4 montre une valve utilisée dans un mode de réalisation proche de celui de la figure 3. L'ensemble de direction assistée représenté sur la figure 1 comporte classiquement un réservoir 1 de fluide hydraulique et une pompe 2 reliée à ce réservoir, réalisant une source de pression hydraulique; une valve d'assistance 3 disposée entre un arbre d'entrée 4 - destiné à être relié au volant de direction du véhicule - et le mécanisme démultiplicateur de rotation proprement dit 5, qui transforme les mouvements rotatifs appliqués au volant et les transmet à un organe de sortie, ici une crémaillère dont les extrémités 6 et 7 sont destinées à agir sur les roues directrices du véhicule via une timonerie de direction (non représentées); et des moyens d'application d'un effort d'assistance, ici un vérin hydraulique à double effet 8 solidaire de la crémaillère, dont chacun des orifices 9 et 10 est relié aux orifices de sortie de la valve d'assistance 3, respectivement 11 et 12, tandis que les orifices d'entrée 13 et 14 de cette valve sont respectivement reliés à la pompe 2 et au réservoir 1. La valve 3, par exemple du type bien connu disposée sur une barre de torsion reliant l'arbre 4 (et donc le volant) au mécanisme démultiplicateur 5, répond en sens. et en amplitude au couple exercé sur le volant par le conducteur du véhicule en ajustant en sens et en amplitude le débit d'écoulement de fluide entre la source de pression et le vérin 8, c'est-à-dire qu'un débit plus ou moins important de fluide en provenance de la pompe 2 passe à travers la valve 3 pour agir sur une des chambres du vérin 8 tandis qu'à partir de l'autre chambre de ce vérin, un débit équivalent passe par la valve 3 pour rejoindre le réservoir 1, le fluide circulant des orifices 12 vers 10 et 9 vers 11 ou vice-versa suivant le sens du couple appliqué à l'arbre 4. Dans cet exemple de réalisation, les moyens modulateurs du degré d'assistance comportent une liaison de bipasse 16 disposée par rapport à la valve d'assistance 3 en parallèle au vérin 8 et sur cette liaison est disposée une valve 17 ayant un tiroir 18. En position de repos, le tiroir 18 est dans la position représentée sur la figure 1, o il obture la communication entre les chambres 19 et 20 de la valve 17, et ferme donc la liaison de bipasse 16. Le tiroir 18 est prévu pour s'éloigner de la position de repos en réponse à une augmentation de vitesse du véhicule, en se déplaçant vers la gauche de la figure, c'est-à-dire en ouvrant progressivement la liaison de bipasse. Ainsi, en position de repos, toute la puissance hydraulique est transmise au vérin 8, la direction est donc totalement assistée, tandis qu'en position de travail extrême les deux chambres du vérin sont portées à la même pression, il n'y a donc plus d'effort d'assistance appliqué à la direction, l'assistance est neutralisée. La valve 17 est munie d'une commande hydrauli- que comportant un piston 25 solidaire du tiroir 18 disposé entre un ressort 26 et une chambre de commande hydraulique 27, le ressort sollicitant le piston vers la droite de la figure 1, et donc le tiroir 18 vers la position de repos de la valve, tandis que la pression régnant dans la chambre 27 agit en sens contraire en fonction de son intensité: le piston 25 et le ressort 26 sont dimensionnés de façon à ce que le tiroir 18 obture la liaison de bipasse 16 au-dessous d'une pression donnée, correspondant à la pression régnant dans le circuit de lubrification du moteur d'entraînement 21 du véhicule pour une vitesse de rotation donnée, par exemple 2000 tours/minute, puis que le tiroir ouvre progressivement la liaison pour des valeurs de pression supérieures, jusqu'à l'ouvrir totalement à partir d'une autre pression donnée, correspondant par exemple à une vitesse de rotation du moteur Ue 4500 tours/minute. Les moyens modulateurs de cet ensemble de direction comportent ainsi une commande hydraulique adaptée à répondre à la pression régnant dans le circuit de lubrification du moteur 21, dont on a représenté l'huile 22 contenue dans le carter prévu à cet effet au fond du moteur, la pompe de lubrification 23 et un conduit correspondant au départ du circuit de lubrification. Celui-ci est relié à la chambre 27 par des moyens de liaison comportant un raccord voleur 24 destiné à être disposé sur le moteur 21 à l'emplacement préparé pour fixer le capteur de pression généralement prévu afin d'afficher l'information correspondante sur le tableau de bord avec un témoin ou un cadran. La figure 2 montre un exemple de réalisation de ce raccord, qui présente des moyens pour se fixer sur la douille de réception du capteur prévu sur le moteur, ici un bossage fileté 40, une douille 41 de réception du capteur de pression, un premier conduit 42 reliant la douille 41 et le bossage 40, et un deuxième conduit 43 reliant le conduit 42 à un orifice 44 prévu pour la connection - grâce au taraudage qu'il présente - d'une conduite de liaison 45 aux moyens modulateurs, et plus précisément ici à la chambre 27. Dans l'exemple illustre, les moyens de liaison comportent en outre une électrovanne 46 actionnée par fermeture du contacteur électrique 47 lié à la boîte de vitesse 48 du véhicule, disposée entre la conduite 45 et une conduite 49 qui aboutit à la chambre 27, et reliée également par une conduite 50 au carter des culbuteurs du moteur 21, c'est-à-dire à sa partie supérieure qui se trouve à la pression atmosphérique, à partir de laquelle l'huile peut redescendre vers le carter situé à la partie inférieure du moteur. Dans la position représentée, le contacteur 47 est ouvert, l'électrovanne 46 est donc en position de repos, o elle met en communication les conduites 49 et 50 tandis que sont isolées les conduites 45 et 49, ce qui fait que la chambre 27 est isolée du circuit de lubrification et reliée au carter des culbuteurs du moteur, la valve 17 est donc au repos, l'huile sous pression qui se trouvait éventuellement dans la chambre 27 ayant été chassée par le piston 25 vers le carter des culbuteurs à travers la conduite 49, la valve 46 et la conduite 50. Dans les cas o l'on peut admettre de légères pertes de l'huile de lubrification du moteur 21, il est possible de supprimer la conduite 50, en faisant simplement déboucher l'électrovanne à l'air libre. La boite de vitesse 48 comporte une marche arrière et quatre vitesses et le contacteur 47 est lié à la quatrième vitesse de façon à se fermer lorsque celle-ci est enclenchée. Ce contacteur est du type bien connu employé pour allumer les feux de recul lorsqu'on enclenche la marche arrière. Lorsque la quatrième est enclenchée, l'électro- vanne 46 passe donc à sa position de travail, o elle met en communication les conduites 45 et 49, c'est-à-dire le circuit de lubrification du moteur et la commande hydrauli- que de la valve 17, qui répond donc en fonction de la pression du circuit de lubrification, c'est-à-dire finalement à la vitesse de rotation du moteur: si le piston 25 et le ressort 26 sont dimensionnés comme indiqué précédemment, la direction est totalement assistée tant que le moteur tourne à moins de 2000 tours/minute, le degré d'assistance diminue progressivement jusqu'à 4500 tours/mi- nute, et au-delà de cette valeur, la direction n'est plus assistée. On notera que l'orifice entre les chambres 19 et 20 est rond alors que l'obturateur correspondant du tiroir 18 est tronconique, afin d'obtenir la progressivité qui vient d'être indiquée. Dans les variantes de l'invention destinée à des véhicules munis d'une boite ayant plus de quatre vitesses, on prévoit de préférence, comme indiqué précédem- ment, des moyens pour neutraliser l'assistance pour chaque vitesse audelà de la quatrième, et notamment un contacteur du même genre que le contacteur 47 pour chacune des vitesses supérieures à la quatrième, qui commande une électrovanne disposée en parallèle à la valve 17, qui ouvre la liaison du bipasse 16 en position de travail, c'est-à- dire pour chaque vitesse supérieure à la quatrième. Dans l'exemple montré sur la figure 1, on a en outre prévu sur la conduite 49 une restriction 51 qui permet d'éviter des variations de pression trop brutales dans la chambre 27 dues par exemple au changement de position de l'électrovanne 46 ou bien, en position de travail de celle- ci, à de brusques variations de régime du moteur 21. La figure 3 montre une variante de réalisation dans laquelle les moyens modulateurs comportent, au lieu de la valve 17, une valve 28 dont la commande hydraulique est connectée de façon similaire à celle de la valve 17, dont la position de repos est schématisée sur la partie gauche de la valve, et la position de travail extrême sur la partie droite. Pour la liaison de bipasse 16, tout se passe de façon similaire au mode de réalisation de la figure 1. Mais la valve 28 est également disposée sur la liaison hydraulique 29 reliant la source de pression - la pompe 2 alimentée par le réservoir 1 et la valve d'assistance 3, et est aussi connectée à un conduit de retour 30 au réservoir 1; et elle détourne progressivement la source de pression vers le réservoir 1 au fur et à mesure qu'elle passe de la position de repos à la position de travail extrême. L'orifice de la valve 28 relié à l'orifice d'entrée 13 de la valve 3 est bouché lorsque la valve est en position extrême de travail, mais cela ne peut conduire à un bloquage du verin 8 - et donc de la direction -, étant donné que les deux chambres du vérin sont alors en communication par la liaison de bipasse 16, grande ouverte, et que par conséquent le fluide hydraulique circule sans difficulté d'une chambre à l'autre du vérin. Dans une variante de ce mode de réalisation, on remplace la valve 28 par la valve 28A schématisée sur la figure 4, qui elle relie l'orifice 13 de la valve 3 au réservoir 1 dans la position de travail extrême. On notera qu'avec une telle mesure, il est possible de supprimer la liaison de bipasse 16, si on désire avoir un ensemble de direction à degré d'assistance variable ayant une structure aussi simple que possible. La figure 5 montre une autre variante de l'ensemble de direction représenté sur la figure 1, dans laquelle les moyens modulateurs comportent non plus une liaison de bipasse 16, mais sur chacune des deux liaisons 31 et 32 reliant respectivement les orifices 11 et 12 de la valve d'assistance aux orifices 9 et 10 du verin 8, une valve de restriction 33A et 33B dont la commande hydrau- lique est connectée de façon similaire à celle de la valve 17. Dans la position de repos du tiroir 34 illustrée sur la figure 5, les communications entre la valve 3 et le vérin 8 sont pleinement ouvertes, tandis qu'au fur et à mesure qu'augmente la pression, le tiroir 34 se déplace vers la gauche de la figure et restreint progressivement les communications entre la valve 3 et le vérin 8, qui ne sont plus assurées que par les saignées 35A et 35B lorsque le tiroir 34 est pleinement déplacé vers la gauche, c'est-à- dire en position extrême de travail. On notera ici que les valves 33A et 33B sont rassemblées en une valve double à commande unique, ce qui offre l'avantage d'éviter tout décalage de position entre les deux valves. En outre, suivant les caractéristiques d'assistance visées pour la direction, il peut être avantageux de combiner les valves 33A et 33B à une valve bipassant en position de travail la pompe 2 vers le réservoir, de façon similaire à la valve 28 ou 28A. On observera que les moyens modulateurs de degré d'assistance précédemment décrits comportent tous une valve hydraulique disposée sur une liaison entre deux éléments hydrauliques de l'ensemble de direction, destinée à modifier les caractéristiques d'écoulement de la liaison sur laquelle elle est disposée. Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux modes de réalisations décrits et représentés sur les figures, mais englobe au contraire toutes les variantes que l'homme du métier pourra déterminer. REVENDICATIONS 1. Ensemble de direction assistée pour véhicule comportant des moyens modulateurs pour réduire le degré d'assistance de la direction en réponse à une augmentation de vitesse du véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de liaison (24,45,46,49) pour relier les moyens modulateurs (17;28;28A;33A,33B) au circuit de lubrification du moteur d'entraînement (21) du véhicule, et en ce que lesdits moyens modulateurs comportent une commande hydraulique (25,26,27) adaptée à répondre à la pression régnant dans ledit circuit de lubrification. 2. Ensemble selon la revendication 1 carac- térisé en ce que lesdits moyens de liaison comportent un raccord voleur (24) présentant des moyens (40) pour se fixer sur la douille de réception d'un capteur de pression prévu sur ledit moteur, une douille (41) de réception d'un capteur de pression, un premier conduit (42) reliant cette douille (41) et lesdits moyens de fixation (40), et un deuxième conduit (43) reliant le premier conduit à un orifice (44) prévu pour la connection d'une conduite de liaison (45) auxdits moyens modulateurs. 3. Ensemble selon l'une quelconque des revendi- cations 1 ou 2 caractérisé en ce que lesdits moyens modulateurs admettent une position de repos o la direction est totalement assistée; en ce que lesdits moyens de liaison comportent une électrovanne (46) admettant une position de repos o les moyens modulateurs sont au repos et une position de travail o ils sont connectés au circuit de lubrification, et un contacteur (47) pour actionner l'électrovanne (46) lorsqu'est enclenchée une vitesse donnée de la boîte de vitesse (48) du véhicule. 4. Ensemble selon la revendication 3, destiné à un véhicule comportant une boîte de vitesse ayant au moins une vitesse supérieure à ladite vitesse donnée, caractérisé à ce qu'il comporte des moyens pour neutraliser l'assis- tance de la direction pour chaque vitesse supérieure à ladite vitesse donnée. 5. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il comporte une restriction (51) sur une conduite de liaison (49) entre l'électrovanne et les moyens modulateurs. 6. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que l'électrovanne relie en position de repos les moyens modulateurs au carter des culbuteurs du moteur. 7. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte une source de pression hydraulique (1,2), une valve d'assis- tance (3) reliée à cette source de pression, répondant en sens et en amplitude au couple exercé sur le volant par le conducteur du véhicule, et des moyens (8) d'application d'un effort d'assistance reliés à la valve d'assistance (3), cette dernière ajustant le débit d'écoulement de fluide en sens et en amplitude entre la source de pression (1,2) et les moyens (8) d'application d'un effort d'assistance en fonction du couple exercé par le conduc- teur; et en ce que les moyens modulateurs comportent une valve hydraulique (17;28;28A;33A,33B)disposée sur une liaison (16;29;31,32) entre des éléments hydrauliques de l'ensemble de direction, destinée à modifier les carac- téristiques d'écoulement de la liaison sur laquelle elle est disposée. 8. Ensemble selon la revendication 7, carac- térisé en ce que lesdits moyens modulateurs comportent une liaison de bipasse (16) disposée par rapport à la valve d'assistance (3) en parallèle aux moyens (8) d'application d'un effort d'assistance, et une valve hydraulique (17,28,28A) disposée sur cette liaison de bipasse, fermée au repos. 9. Ensemble selon la revendication 7, carac- térisé en ce que lesdits moyens modulateurs comportent sur chacune des deux liaisons (31,32) reliant la valve d'assis- tance (3) aux moyens (8) d'application d'un effort d'assistance, une valve de restriction (33A,33B) ouverte au repos. 10. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que lesdits moyens modulateurs comportent une valve (28,28A) disposée sur la liaison hydraulique (29) reliant la source de pression (1,2) et la valve d'assistance, connectée également à un conduit (30) de retour au réservoir (1) de fluide hydrau- lique, isolant la source de pression du réservoir, au repos.