Brevet FR2664552A1 — publié le 19920117

SYSTEME DE DIRECTION A OUATRE ROUES DIRECIRICES POUR VEHICULE AUTOMOBILE L'invention se rapporte au pilotage d'un système actif destiné au châssis des véhicules automobiles, tel qu'un système de direction, grâce auquel les roues arrière peuvent être braquées en fonction de l'angle de braquage des roues avant. Plus précisément, elle concerne un système de direction à quatre roues directrices équipé d'un boîtier électronique générant une commande de braquage des roues arrière, qui prend en compte l'angle du volant, la vitesse du véhicule et le choix effectué par le conducteur entre plusieurs lois de braquage. On connait actuellement divers systèmes de commande de braquage des roues arrière d'un véhicule automobile, selon lesquels l'angle de braquage imposé aux roues arrière est fonction de la vitesse du véhicule et du choix opéré par le conducteur entre plusieurs lois de braquage. Un tel système est décrit dans la publication FR-257.626.8, ayant pour objet "un appareil de conduite des roues avant et arrière d'un véhicule". L'appareil de conduite décrit dans ce document comporte un détecteur de vitesse du véhicule, un calculateur permettant de choisir une fonction mathématique représentant l'angle de braquage du véhicule selon les variations de sa vitesse, et un dispositif de direction des roues arrière obéissant à la fonction mathématique choisie.Par ailIeurs, l'utilisation d'un dispositif détectant la position d'une boîte de vitesses pour imposer un rapport d'angles de braquage entre les roues avant et arrière d'un véhicule est également connue. Cette utilisation fait notamment l'objet de la publication FR-255.336.4. Selon cette publication, la détermination de la vitesse du véhicule est obtenue en l'absence d'un dispositif mesurant directement cette grandeur, grâce à la combinaison d'une première information relative à la position de sélection du levier de changement de vitesse, et d'une seconde information relative au nombre de tours du moteur du véhicule. Les systèmes de direction à quatre roues directrices connus ne présentent pas de disposition particulière propre à rendre plus aisée la conduite du véhicule en marche arrière. On sait en effet que si le conducteur vient à enclencher la marche arrière, il dispose dans certains cas d'un véhicule encore plus difficile à diriger qu'un véhicule à deux roues directrices classique. Cette difficulté est due au surbraquage des roues arrière. On dit que le système augmente la vivacité du véhicule. De fait, si on effectue deux mouvements de braquage identiques avec le volant d'un véhicule à deux roues directrices d'une part, et avec celui d'un véhicule à quatre roues directrices d'autre part, toutes choses égales par ailleurs, l'amplitude des mouvements du véhicule est supérieure dans le second cas. L'invention vise à réduire la vivacité d'un véhicule automobile à quatre roues directrices en marche arrière dans les circonstances où cette vivacité rend la conduite plus difficile, tout en la conservant dans les circonstances où le conducteur peut en tirer parti. En effet, lors d'une marche arrière longue et sensiblement rectiligne, par exemple pour reculer dans une impasse, la conduite sera plus aisée si la vivacité du véhicule est réduite. Par contre, pour effectuer une manoeuvre telle qu'un créneau, il est avantageux, qu'en réponse à un fort angle du volant, les roues arrière braquent d'un angle important en direction opposée des roues avant. Le système de direction pour véhicule à quatre roues directrices faisant l'objet de l'invention intègre plusieurs lois de braquage. En marche avant, le conducteur choisit entre différentes lois de braquage, selon le type de conduite qu'il souhaite adopter ou le trajet qu'il a à effectuer. Le contact de marche arrière disposé sur la boîte de vitesses a pour seul rôle de générer un signal correspondant à l'enclenchement de la marche arrière. I1 n'est pas combiné à un signal de vitesse de rotation du moteur ou de déplacement du véhicule. Selon un mode de réalisation de l'invention, les roues arrière peuvent être braquées en fonction de l'angle de braquage des roues avant. Le système comporte un boîtier électronique acquérant en temps réel des paramètres se rapportant au véhicule, les traite, et génère une consigne faisant braquer les roues arrière. Le boîtier électronique prend en compte des signaux relatifs à la position du volant, aux consignes imposées par le conducteur, à la vitesse du véhicule et à la position d'un contact de marche arrière. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'interface conducteur-système permet au conducteur de choisir, en marche avant, entre plusieurs lois de braquage commandant le braquage des roues arrière sur la base des signaux relatifs à l'angle du volant et à la vitesse du véhicule. Selon un mode de réalisation de l'invention, lorsque la marche arrière est enclenchée, les seuls signaux pris en compte par le boîtier électronique sont le signal de position du contact de marche arrière et le signal d'angle du volant, tous deux provoquant le braquage des roues arrière selon la loi de braquage de marche arrière. Selon un mode dt réalisation de l'invention, le signal de vitesse du véhicule est issu d'un premier capteur monté sur l'axe de sortie de la boîte de vitesses et d'un second et d'un troisième capteur montés sur les roues arrière. Selon un mode de réalisation de l'invention, les signaux provenant des second et troisième capteurs de vitesse, montés sur les roues arrière, sont traités par le boîtier électronique antiblocage des roues, avant d'être traités par le boîtier électronique du système quatre roues directrices. Selon un mode de réalisation de l'invention, le signal d'angle du volant est issu d'un capteur d'angle volant disposé sur la colonne de direction. Selon un mode de réalisation de l'invention, le contact de marche arrière est situé dans un contacteur multifonction disposé sur la boîte de vitesses. Selon un mode de réalisation de l'invention, la consigne générée par le boîtier électronique est dirigée sur des électrovannes alimentées par un générateur de pression hydraulique, qui pilotent un actionneur orientant les roues arrière par l'intermédiaire d'embiellages. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description qui suit, d'un mode de réalisation, donné à titre d'exemple avec dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est un schéma d'ensemble du système de direction faisant l'objet de l'invention. - la figure 2 reproduit des courbes du rapport des angles de braquage des roues avant et arrière en fonction de la vitesse du véhicule, correspondant à différentes lois de braquage applicables en marche avant. - la figure 3 reproduit la courbe de l'angle de braquage des roues arrière en fonction de l'angle du volant. Le système de direction à quatre roues directrices représenté à la figure 1 comporte un boîtier électronique quatre roues directrices (1) et un boîtier électronique antiblocage des roues (2). Les roues arrière gauche et droite (6, 7) sont équipées de capteurs de vitesse (3, 4) reliés au boîtier électronique antiblocage des roues (2). Un capteur de vitesse supplémentaire (8) est disposé sur l'axe de sortie de la boîte de vitesses (12). Le conducteur dispose à son poste de conduite d'une interface conducteur-système (9) connectée au boîtier électronique quatre roues directrices (1). Un capteur d'angle du volant (10) est monté sur la colonne de direction (13) solidaire du volant (11). La boîte de vitesses (12) présentant un levier de vitesses (14) est pourvue d'un contacteur multifonction (15) incluant un contact de marche arrière (16). Le boîtier électronique quatre roues directrices (1) commande des électrovannes (17) alimentées par un générateur de puissance hydraulique (18) couplé à un actionneur (5). L'actionneur (5) est connecté aux roues arrière (6, 7), par l'intermédiaire d'embiellages (19). Les courbes reproduites sur la figure 2 indiquant le rapport d'angle de braquage des roues avant et arrière en fonction de la vitesse, se rapportent à -différentes lois de braquage applicables en marche avant, à savoir une loi de braquage "deux roues directrices" (20), une loi de braquage "passe partout" (21), une loi de braquage "urbaine" (22), une loi de braquage "parking" (23), une loi de braquage "autoroute" (24) et une loi de braquage "à développer" (25). En marche avant, la loi de braquage sélectionnée par le conducteur à l'aide de l'interface conducteur-système (9), est appliquée par le boîtier électronique (1) qui établit le rapport de l'angle de braquage des roues arrière à celui des roues avant. Ce rapport est fonction de la vitesse du véhicule. On notera que pour l'ensemble de ces lois, à rexception de la loi "deux roues directrices", le rapport des angles de braquage est négatif sur la première partie de l'axe des vitesses, s'annule et croît positivement sur la seconde partie de l'axe des vitesses. La courbe (26), reproduite sur la figure 3, se rapporte à la loi de braquage imposée par le système en marche arrière, quelle que soit la loi choisie par le conducteur pour la marche avant. Cette courbe donne l'angle de braquage des roues arrière en fonction de l'angle du volant. Elle est indépendante de la vitesse. On remarquera que sur une première partie de la courbe, correspondant à de petits angles volant, les roues sont faiblement braquées, tandis que sur une seconde partie de la courbe, l'angle de braquage croît rapidement. REVENDICATIONS 1 ) Système de direction à quatre roues directrices pour véhicule automobile, selon lequel les roues arrière (6, 7) peuvent être braquées en fonction de l'angle de braquage des roues avant (6', 7'), comportant un boîtier électronique (1) acquérant en temps réel les paramètres se rapportant au véhicule, les traitant et générant une consigne faisant braquer les roues arrière (6, 7), caractérisé en ce que le boîtier électronique (1) prend en compte des signaux relatifs à la position du volant, aux consignes imposées par le conducteur, à la vitesse du véhicule, et à la position d'un contact de marche arrière (16). 2") Système de direction à quatre roues directrices pour véhicule automobile selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'interface conducteur-système (9) permet au conducteur de choisir en marche avant, entre plusieurs lois de braquage (20, 21, 22, 23, 24, 25) commandant le braquage des roues arrière (6, 7) sur la base des signaux relatifs à l'angle du volant et à la vitesse du véhicule. 3 ) Système de direction à quatre roues directrices pour véhicule automobile selon la revendication 1 caractérisé en ce que, lorsque la marche arrière est enclenchée, les seuls signaux pris en compte par le boîtier électronique (1) sont le signal de position du contact de marche arrière (16) et le signal d'angle du volant, tous deux provoquant le braquage des roues arrières (6) et (7), selon la loi de braquage (26). 4 ) Système de direction à quatre roues directrices pour véhicule automobile selon la revendication 1 caractérisé en ce que le signal de vitesse du véhicule est issu d'un premier capteur (8) monté sur l'axe de sortie de la boîte de vitesses (12), et d'un second et d'un troisième capteurs (3, 4) montés sur les roues arrière (6, 7). 5 ) Système de direction à quatre roues - directrices pour véhicule automobile selon la revendication 3 caractérisé en ce les signaux provenant des second et roisième capteurs de vitesse (3, 4) montés sur les roues arrière (6, 7), sont traités par le boîtier électronique antiblocage (2) des roues, avant d'être traités par le boîtier électronique (1) du système. 6 ) Système de direction à quatre roues directrices pour véhicule automobile selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal d'angle du volant est issu d'un capteur d'angle volant (10) disposé sur la colonne de direction (13). 7 ) Système de direction à quatre roues directrices pour véhicule automobile selon la revendication 1, caractérisé en ce que le contact de marche arrière (16) est situé dans un contacteur multifonction (15) disposé sur la boîte de vitesses (12). 8 ) Système de direction à quatre roues directrices pour véhicule automobile selon la revendication 1, caractérisé en ce que la consigne générée par le boîtier électronique (1) est dirigée sur des électrovannes (17) alimentées par un générateur de puissance hydraulique (18) qui pilotent un actionneur (5) orientant les roues arrière (6, 7) par l'intermédiaire des embiellages (19).