Brevet FR2674811A1 — publié le 19921009

La présente invention concerne un dispositif de commande de braquage de roues directrices d'un véhicule, du genre comprenant une barre de direction solidarisée à ses extrémités longitudinales avec les roues directrices par biellettes et des moyens de correction de braquage des roues interposés entre un volant de commande et ladite barre de direction, lesdits moyens de correction de braquage étant asservis à au moins un paramètre représentatif de l'état dynamique du véhicule et mesuré par un capteur. Un dispositif de ce genre est décrit dans le document FR-A-2 641 754 qui propose de réaliser les moyens de correction de braquage par une seconde barre de commande placée parallèlement à la barre de direction, les moyens de correction de braquage agissant sur la position relative des deux barres. Cet agencement de deux barres à extension parallèle sur presque toute la distance d'écartement des roues directrices est particulièrement encombrant et inapproprié à effectuer des corrections importantes de positions relatives. La présente invention vise un dispositif de commande de braquage de roues qui est simple, particulièrement compact et de conception tout à fait appropriée pour permettre une différenciation importante des vitesses de déplacement de la barre de direction par rapport à un élément lié au volant et adapté à se déplacer parallèlement à ladite barre de direction. Ces différents objectifs de 11 invention sont atteints par la combinaison des deux moyens suivants a) un manchon, au travers duquel est montée ladite barre de direction au moyen de paliers étanches, ladite barre présentant une extension radiale formant piston, le tout de façon à former deux compartiments de vérin alimentés en fluide hydraulique en provenance d'un régulateur ; b) des moyens de commande de position du manchon en prise mécanique directe avec le volant. La configuration rappelée ci-dessus qui consiste à placer autour de la barre de direction un manchon intermédiaire "flottant" formant, avec la barre de direction elle-même, vérin de commande de ladite barre de direction, représente une solution particulièrement compacte et qui autorise cependant de larges débattements de course entre la barre de direction et son manchon de commande. Selon une forme de réalisation l'extension axiale du manchon est au moins égale à la course correctrice maximale susceptible d'être exercée sur la barre de direction. Les compartiments de vérin sont raccordés à leur extrémité voisine des paliers respectivement à des conduites à extension longitudinale débouchant à coulissement étanche libre dans des chambres de fluide hydraulique ménagées longitudinalement dans une partie du boîtier. Le manchon est de préférence monté à jeu radial dans le boîtier, avec un poussoir à ressort de compression placé dans le boîtier à l'opposé d'une crémaillère de manchon coopérant avec un pignon en prise avec une timonerie de volant. A titre d'exemple, l'invention s'applique à un procédé de commande des roues directrices d'un véhicule, où l'on commande l'admission ou le soutirage du fluide hydraulique dans ou hors des compartiments de vérin, en fonction des données mesurées par des capteurs de façon à différencier la vitesse de déplacement de la barre de la vitesse de déplacement du manchon et avantageusement le tout est réglé de façon à obtenir un braquage de roues plus faible à forte vitesse qu'à faible vitesse du véhicule. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui suit, à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe axiale du mécanisme de direction associé à une alimentation hydraulique coopérant avec une partie 35 du mécanisme représentée en coupe selon la ligne XX'; - la figure 2 est une vue en coupe axiale à échelle agrandie de la partie variation de démultiplication du mécanisme de la figure 1. En se référant aux figures 1 et 2, une barre de direction 1 en prise à ses extrémités par articulation à rotule 2 et 3 avec des biellettes de direction 4 et 5 est montée à déplacement de translation dans un boîtier 6 fixé à une poutre transversale du véhicule. Le montage de la barre de direction 1 dans le boîtier 6 s'effectue au moyen de deux ensembles de paliers alignés, l'un à gauche de la figure constitué des paliers 7 et 8, l'autre à droite de la figure constitué des paliers 9 et 10. Les paliers 7 et 8 à joints d'étanchéité 11 et 12 sont maintenus en position d'appui par des anneaux de retenue 13 et 14 contre des épaulements 15 et 16 d'un manchon 17 engagé à jeu libre dans une partie évidée 18 de plus fort diamètre du boîtier 6 et d'extension axiale nettement supérieure à l'extension axiale du manchon 17. Ce manchon 17 présente sur une partie extérieure longitudinale une crémaillère à dentures transversales 19 en prise avec un pignon 20 monté à rotation dans un logement 21 du boîtier 6 et dont l'axe est couplé avec une timonerie de direction 22, dont une tige terminale 23 est solidarisée avec un volant 24 de direction du véhicule. Diamétralement à l'opposé du pignon 20 est ménagée dans le boîtier 1, une sortie radiale 25 pour un poussoir 26 à ressort 27 exerçant une pression sur le manchon 17 pour appliquer en permanence la crémaillère 19 contre le pignon 20. L'ensemble ainsi constitué de la barre de direction 1, du manchon 17 et des paliers étanches 7 et 8 forme une cavité annulaire au travers de laquelle peut donc coulisser axialement la barre 1, de sorte qu'il existe deux mouvements de translation possibles juxtaposés pour la commande d'orientation des roues, l'un de la barre 1 dans le manchon 17, l'autre du manchon 17 dans le boîtier 6 via la commande à crémaillère 19-pignon 20. Le mouvement de translation de la barre 1 dans le manchon 17 est commandé par effet hydraulique en réalisant l'ensemble barre 1, manchon 17 et paliers étanches 7 et 8 à la façon d'un vérin hydraulique. A cet effet, la barre 1 présente une partie annulaire saillante radialement formant piston 28 délimitant aussi deux compartiments de vérin 29 et 30, qui sont respectivement raccordés à des conduites de fluide hydraulique 31 et 32 débouchant près des paliers 7 et 8 respectivement en 31' et 32'. On comprend donc qu'une rotation du volant de direction 24 provoque via le pignon 20 et la crémaillère 19 un premier déplacement relatif du manchon 17 par rapport au boîtier 6, qui est transmis à la barre de direction 1 le cas échéant via un second mouvement relatif du manchon 17 par rapport à la barre de direction 1, ce second mouvement relatif, qui se superpose axialement au premier étant entièrement dépendant des effets de la pression exercée sur le piston de barre de direction 28 par les fluides présents dans les compartiments de vérin 29 et 30. Les conduites d'alimentation en fluide hydraulique 31 et 32, qui sont solidarisées avec le manchon 17, s'étendent axialement au-delà de la partie de fort diamètre 18 du boîtier 6 pour venir s'engager par une extrémité libre ouverte, à coulissement étanche, dans des chambres alimentatrices 33 et 34 formées par des bossages longitudinaux de la partie de diamètre restreint 35 du boîtier 6, avec délimitation côté intérieur par un fourreau d'étanchéité 36.Chaque chambre alimentatrice 33 et 34 est raccordée par des conduites 37 et 38 respectivement à un régulateur hydraulique 39, qui luimême est raccordé d'une part par pompe 40 à un réservoir de fluide hydraulique 41 et par conduite de décharge 42 à ce même réservoir 41, d'autre part par un faisceau électrique 43 à un calculateur électronique 44, lui-même traitant un certain nombre de signaux informatifs provenant, par exemple, d'un capteur de vitesse du véhicule 45, d'un capteur de position 46 de l'ensemble crémaillère 19-boîtier 6, d'un capteur de couple 47 relatif au volant de direction 24, d'un capteur 48 de position angulaire de volant, de deux capteurs de positions 49 et 50 relevant la position relative de la barre de direction 1 par rapport au boîtier 6. On note que le mécanisme de commande de direction est associé ici également à un vérin d'assistance formé au niveau de la partie restreinte 35 du boîtier 1 par une chambre fermée formée par le fourreau 36, les deux paliers étanches 9 et 10 pour la barre de direction, un piston annulaire 53 solidaire de la barre 1 délimitant deux compartiments de vérin 54 et 55 raccordés par des conduites 56 et 57 à un régulateur hydraulique 58, luimême raccordé d'une part par une conduite 59 au refoulement de la pompe 40 et par une conduite de décharge 60 directement au réservoir 41, d'autre par un faisceau électrique 61 au calculateur 44. En fonctionnement normal, le régulateur hydraulique 39 de commande du vérin barre 1-crémaillère 19 peut assurer tout mouvement correctif du déplacement de la barre de direction 1 par rapport à ce qui se passerait si cette barre était en prise directe avec le pignon 20 de la timonerie 23 du volant 24. Une application du mécanisme décrit consiste notamment à créer une démultiplication variable du déplacement des roues directrices en faisant en sorte que le rapport des vitesses de déplacement axial de la barre 1 par rapport au manchon 17 devienne une fonction de la vitesse du véhicule, qui est mesurée en permanence par le capteur de vitesse 45. Ainsi, on peut faire en sorte que ce rapport soit d'autant plus faible que la vitesse du véhicule est plus élevée, de façon qu'avec une même rotation du volant 24 on provoque une rotation directrice des roues d'autant plus faible que la vitesse est élevée, ce qui constitue une correction de braquage des roues dépendante de la vitesse du véhicule. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande de braquage de roues directrices d'un véhicule, du genre comprenant une barre de direction (1) solidarisée à ses extrémités longitudinales avec les roues directrices par biellettes (4, 5) et des moyens de correction de braquage des roues interposés entre un volant de commande (24) et ladite barre de direction (1), lesdits moyens de correction de braquage étant asservis à au moins un paramètre représentatif de l'état dynamique du véhicule et mesuré par un capteur, caractérisé en ce que lesdits moyens de correction de braquage comprennent a) un manchon (17), au travers duquel est montée ladite barre de direction (1) au moyen de paliers étanches (7, 8), ladite barre (1) présentant une extension radiale formant piston (28), le tout de façon à former deux compartiments de vérin (29, 30) alimentés en fluide hydraulique en provenance d'un régulateur (39) b) des moyens de commande de position (20, 21, 22, 23) du manchon (17), en prise mécanique directe avec le volant (24). 2. Dispositif de commande de braquage des roues directrices d'un véhicule, caractérisé en ce que l'extension axiale du manchon (17) est au moins égale à la course correctrice maximale susceptible d'être exercée sur la barre de direction (1). 3. Dispositif de commande de braquage des roues directrices d'un véhicule selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les compartiments de vérin (29, 30) sont raccordés à leur extrémité voisine des paliers (7, 8) respectivement à des conduites à extension longitudinale (31, 32) débouchant à coulissement étanche libre dans des chambres de fluide hydraulique (33, 34) ménagées longitudinalement dans une partie (35) du boîtier (6). 4. Dispositif de commande de braquage des roues directrices d'un véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le manchon (17) est monté à jeu radial dans le boîtier (6), avec un poussoir (26) à ressort de compression (27) placé dans le boîtier (6) à l'opposé d'une crémaillère de manchon (19) coopérant avec un pignon (20) en prise avec une timonerie de volant (22-23). 5. Procédé de commande des roues directrices d'un véhicule mettant en oeuvre le dispositif de braquage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on commande l'admission ou le soutirage du fluide hydraulique dans ou hors des compartiments de vérin (29, 30), en fonction des données mesurées par des capteurs (45-50) de façon à différencier la vitesse de déplacement de la barre (1) de la vitesse de déplacement du manchon (17).