Brevet FR2714010A1 — publié le 19950623

La présente invention a pour objet un système de direction assistée du type comportant au moins un vérin d'assistance qui est relié à un élément de la timonnerie de direction du véhicule et qui est relié à une source de fluide sous pression à travers une valve de distribution. Selon une première conception connue d'un système de direction assistée hydraulique du type à centre ouvert, qui équipe notamment les véhicules de bas de gamme, la pompe hydraulique débite en permanence du fluide afin d'assurer notamment une mise en oeuvre immédiate de la fonction d'assistance dès que le conducteur agit sur la valve de distribution qui est liée en rotation au volant. Cette conception procure donc une bonne "dynamique" de l'assistance mais elle a pour inconvénient d'entraîner une consommation excessive d'énergie car le moteur thermique du véhicule, ou un moteur électrique associé à la pompe, doit entraîner cette dernière en permanence. Selon une autre conception d'un système de direction assistée du type à centre fermé, la source de pression est constituée par une pompe hydraulique ou par un accumulateur de pression. Lorsqu'il est fait appel à une pompe hydraulique, le temps de réponse au démarrage de la pompe affecte la dynamique du système tandis que le recours à un accumulateur comme source de pression limite le nombre des manoeuvres du volant bénéficiant d'une assistance efficace en fonction de la capacité de cet accumulateur. La présente invention a pour but de proposer une nouvelle conception d'un système de direction assistée du type mentionné précédemment qui présente les avantages d'un système du type à centre ouvert, ctest-à-dire notamment une bonne dynamique de l'assistance, et ceux d'un système du type à centre fermé, c'est-à-dire une faible consommation d'énergie par le système. Dans ce but, l'invention propose un système de direction assistée du type mentionné ci-dessus, caractérisé en ce que la source de fluide sous pression comporte une pompe hydraulique reliée à un orifice d'entrée de la valve de distribution par une canalisation principale d'alimentation et un accumulateur de pression qui est raccordé à un point de la canalisation principale d'alimentation, et en ce qu'il comporte un circuit de commande des moyens d'entraînement de la pompe hydraulique pour provoquer son démarrage et son arrêt en fonction d'un paramètre représentatif d'une action sur le volant. Dans le cas d'un système de direction assistée du type à centre fermé, le paramètre est fourni au circuit de commande par au moins un capteur de mesure d'une variation de pression dans le circuit hydraulique et notamment de mesure d'une variation de pression dans au moins une chambre du vérin d'assistance. Dans le cas d'un système de direction assistée du type à centre ouvert, le paramètre est fourni au circuit de commande par un capteur de mesure du couple appliqué au volant. Dans ce second cas, le système comporte une électrovanne à une voie et deux positions qui est agencée dans la conduite principale d'alimentation en aval du point de raccordement de l'accumulateur de pression et qui est commandée par le circuit de commande en fonction dudit paramètre. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - le système comporte une valve anti-retour agencée dans la conduite principale d'alimentation en amont du point de raccordement de l'accumulateur de pression - le système comporte un capteur de mesure de la pression dans l'accumulateur qui est relié au circuit de commande pour provoquer le démarrage et l'arrêt de la pompe lorsque la pression régnant dans l'accumulateur est inférieure à une valeur de seuil prédéterminée : - le circuit de commande reçoit un signal représentatif d'un paramètre de roulage du véhicule, notamment de sa vitesse, pour faire varier le débit de la pompe en fonction de ce paramètre de roulage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels - La figure 1 est une vue schématique d'un système de direction assistée du type à centre fermé réalisé conformément aux enseignements de l'invention ; et - la figure 2 est une vue similaire à celle de la figure 1 qui représente un système de direction assistée du type à centre ouvert réalisé conformément aux enseignements de l'invention. Le système de direction assistée hydraulique à centre fermé 10 illustré sur la figure 1 comporte un vérin 12 à deux chambres opposées 14 séparées par un piston 16 associé à deux tiges 18 qui sont reliées à des éléments de la timonnerie (non représentée) du système de direction assistée du véhicule. Chacune des chambres 14 est reliée par une conduite 20 à une valve proportionnelle de distribution 22, qui est par exemple un distributeur rotatif à deux voies et qui est illustré sur la figure 1 dans sa position de repos correspondant à la position de repos de la direction, c'est-à-dire une position dans laquelle les roues directrices sont alignées et dans laquelle le conducteur n'exerce aucun effort sur le volant (non représenté). Un capteur de pression 24 est implanté sur chacune des conduites 20 afin de mesurer les variations de pression, en aval de la valve distributrice 22 et donc les variations de pression dans les chambres 14. L'orifice d'entrée 26 de la valve de distribution 22 est relié par une conduite principale d'alimentation 28 à une pompe hydraulique 30 dont les moyens d'entraînement en rotation (non représentés) sont constitués soit par le moteur thermique du véhicule auquel elle est reliée par une courroie et un embrayage électromagnétique commandé, soit par un moteur électrique (non représenté). La conduite principale 28 relie l'orifice de refoulement 32 de la pompe 30 à l'orifice d'entrée 26 de la valve 22 avec interposition d'une valve anti-retour 34 permettant le passage du fluide sous pression de l'orifice 32 vers la valve 22. L'orifice d'alimentation 36 de la pompe est relié à l'orifice 40 de sortie de la valve de distribution 22, par une canalisation de retour 42. Conformément aux enseignements de l'invention, les moyens d'alimentation en fluide sous pression de la valve de distribution 22 comportent également un accumulateur hydraulique de pression 44 qui est relié par une conduite secondaire d'alimentation 46 à un point 48 de la conduite principale 28 qui est situé en aval de la valve antiretour 34. Un capteur de pression 50 est relié à la conduite secondaire 46 pour mesurer la pression régnant à la sortie 52 de l'accumulateur 44. Le système 10 comporte également un circuit électronique de commande 54 illustré de manière schématique et qui est relié d'une part par des lignes 56 et 58 aux capteurs de pression 24 et 50 et, d'autre part, par une ligne de commande 60 aux moyens d'entraînement (non représentés) de la pompe hydraulique 30. Le circuit de commande 54 reçoit de plus un signal représentatif de la vitesse du véhicule qui est mesurée par un capteur 62 relié au circuit par une ligne 64. Le circuit de commande 54 a pour fonction de provoquer le démarrage et l'arrêt de la pompe 30 en fonction de la pression mesurée par les capteurs 24 et 50 afin, conformément aux enseignements de l'invention, de provoquer notamment la mise en marche de la pompe 30 dès que le conducteur agit sur le volant du véhicule. Le système de direction assistée 10 à centre fermé illustré sur la figure 1 fonctionne de la manière suivante. Au repos, et dans la position illustrée sur la figure 1, la pompe 30 est à l'arrêt et l'accumulateur de pression 44 qui est chargé est isolé des chambres 14 du vérin par la valve de distribution 22 qui est dans sa position de repos illustrée sur la figure. Lorsque le conducteur fait tourner le volant, il provoque un changement de position du distributeur de la valve de distribution 22 et met en communication les chambres 14 du vérin avec la conduite principale d'alimentation 28. L'accumulateur de pression 44 débite alors immédiatement dans la conduite principale 28 et les chambres 14 du vérin, et les capteurs 24 détectent une variation correspondante de pression et transmettent un signal correspondant au circuit de commande 54 qui provoque immédiatement la mise en marche de la pompe 30 qui débite alors progressivement dans la conduite principale 28 et dans les chambres 14 du vérin. L'accumulateur de pression 44 ne débite donc ainsi du fluide sous pression que dans la phase transitoire initiale correspondant à la mise en marche de la pompe 30 et à la montée en pression à son orifice de refoulement 32. Lorsque la manoeuvre de changement de direction est terminée, la valve de distribution 22 revient à sa position fermée de repos illustrée sur la figure dans laquelle elle bloque le débit de la pompe. La pompe assure alors le chargement de l'accumulateur de pression jusqu'à ce que le capteur de pression 50 indique un niveau suffisant de charge de celui-ci. Le signal provenant du capteur de vitesse 62 permet éventuellement de moduler le débit de la pompe 30 en fonction de la vitesse du véhicule pour obtenir une variation de l'effort d'assistance procuré par le système 10. On décrira maintenant le second mode de réalisation de l'invention illustré sur la figure 2. Sur cette figure, l'ensemble des composants identiques ou similaires à ceux du système illustré sur la figure 1 sont désignés par les mêmes chiffres de référence. Le système à centre ouvert 10 comporte une valve de distribution 22 qui, dans sa position de repos illustrée sur la figure 2, établit en permanence une communication entre la conduite principale d'alimentation 28, les chambres 14 du vérin et le réservoir 38. Une électrovanne 66 à une voie et une position est interposée dans la conduite principale d'alimentation 28 en aval du point de raccordement 48 de l'accumulateur de pression 44 et l'électrovanne est normalement dans sa position fermée illustrée sur la figure 2 lorsque le système est au repos. La commande du changement de position de l'électro- vanne 66 est assurée par le circuit de commande 54 auquel elle est reliée par une ligne 68. Le système comporte également un capteur 70 pour mesurer la valeur du couple appliqué au volant par le conducteur et qui est relié au circuit de commande 54 par une ligne 72. Le système de direction assistée à centre ouvert illustré sur la figure 2 fonctionne de la manière suivante. Dans la position de repos illustrée sur la figure 2, la pompe 30 est arrêtée et l'accumulateur de pression 44 est isolé par l'électrovanne 66. Lorsque le conducteur agit sur le volant pour provoquer un changement de direction, le capteur de couple 70 transmet au circuit de commande 54 un signal représentatif de la variation du couple et le circuit de commande 54 provoque simultanément l'ouverture de l'électrovanne 66 et la mise en marche de la pompe 30. Pendant la phase transitoire de mise en marche de la pompe 30 et de montée en pression de celle-ci, c'est l'accumulateur de pression 44 qui débite dans les chambres du vérin 14 à travers la valve de distribution 22 qui est alors dans une position ouverte. Lorsque le conducteur cesse de solliciter le volant, c'est-à-dire lorsqu'il cesse de lui appliquer un couple moteur, le capteur 70 transmet un signal au circuit de commande 54 qui provoque alors la fermeture de l'électrovanne 66 et l'arrêt retardé de la pompe 30 afin que cette dernière procède à la recharge de l'accumulateur 44. Dans les deux modes de réalisation illustrés sur les figures 1 et 2, l'arrêt de la recharge de l'accumulateur 44 par la pompe 30 peut être provoqué par une temporisation ou en fonction d'un signal provenant du capteur de pression 50. On notera enfin que, en cas de panne de la pompe 30, le conducteur peut réaliser plusieurs manoeuvres assistées de changement de direction grâce à la charge de l'accumulateur 44. REVENDICATIONS 1. Système de direction assistée (10) du type comportant au moins un vérin d'assistance (12) qui est relié à un élément de la timonnerie de direction du véhicule et qui est relié à une source de fluide sous pression à travers une valve de distribution (22), caractérisé en ce que la source de fluide sous pression comporte une pompe hydraulique (30) reliée à un orifice d'entrée (26) de la valve de distribution (22) par une canalisation principale d'alimentation (28) et un accumulateur de pression (44) qui est raccordé à un point (48) de la canalisation principale d'alimentation (28), et en ce qu'il comporte un circuit (54) de commande des moyens d'entraînement de la pompe hydraulique (30) pour provoquer son démarrage et son arrêt en fonction d'un paramètre représentatif d'une action sur le volant. 2. Système de direction assistée selon la revendication 1, du type à centre fermé, caractérisé en ce que ledit paramètre est fourni au circuit de commande (54) par au moins un capteur (24) de mesure d'une variation de pression dans le circuit hydraulique. 3. Système de direction assistée selon la revendication 2, caractérisé en ce que le capteur (24) mesure une variation de pression dans au moins une chambre (14) du vérin d'assistance (12). 4. Système de direction assistée selon la revendication 1, du type à centre ouvert, caractérisé en ce que ledit paramètre est fourni au circuit de commande (54) par un capteur (70) de mesure du couple appliqué au volant. 5. Système de direction assistée selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte une électrovanne (66) à une voie et deux positions qui est agencée dans la conduite principale d'alimentation (28) en aval du point (48) de raccordement de l'accumulateur de pression (44) et qui est commandée par le circuit de commande (54) en fonction dudit paramètre. 6. Système de direction assistée selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une valve anti-retour (34) agencée dans la conduite principale d'alimentation (28) en amont du point (48) de raccordement de l'accumulateur de pression (44). 7. Système de direction assistée selon l'une quelconque des revendications précédentes, cactérisé en ce qu'il comporte un capteur (24) de mesure de la pression régnant dans l'accumulateur (44) qui est relié au circuit de commande (54) pour provoquer le démarrage et l'arrêt de la pompe (30) lorsque la pression régnant dans l'accumulateur (44) est inférieure à une valeur de seuil prédéterminée. 8. Système de direction assistée selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit de commande (54) reçoit un signal représentatif d'un paramètre de roulage du véhicule, notamment de sa vitesse, pour faire varier le débit de la pompe (30) en fonction de ce paramètre de roulage.