Brevet FR2729912A1 — publié le 19960802

La présente invention concerne un dispositif de commande de direction assistée motorisée et plus particulièrement un dispositif de commande de direction assistée motorisée, qui est adapté pour être alimenté par une force d'assistance mécanique au moyen de l'entraînement d'un moteur électrique. Un dispositif classique de commande de direction assistée motorisée est agencé d'une manière générale comme cela est représenté sur la figure 3. Plus particulièrement, le dispositif classique de commande de direction assistée motorisée comprend un dispositif de commande C servant à commander un moteur électrique m, lequel dispositif de commande C est raccordé par un conducteur de commande 9 à une batterie B pour la commande du moteur électrique m. Un alternateur 13 est raccordé à la batterie B. L'alternateur 13 est relié à un moteur thermique (non représenté), ce qui a pour effet qu'il agit en tant que générateur de courant alternatif, apte à fonctionner en fonction de la rotation du moteur et à présenter une fonction de redressement. A partir du conducteur de commande 9 s'étend en dérivation un conducteur 11 pour le dispositif de commande C, lequel conducteur 11 est relié par l'intermédiaire d'un interrupteur d'allumage IG à un circuit d'alimentation 10 disposé dans le dispositif de commande C. Le circuit d'alimentation 10 comporte un conducteur d'assistance 12, qui est raccordé directement à ce circuit d'alimentation sans le montage intercalé de l'interrupteur d'allumage IG entre le circuit d'alimentation 10 et le conducteur d'assistance 12. Le circuit d'alimentation 10 agencé comme décrit précédemment agit de manière à appliquer une tension principale à un circuit de commande à ordinateur 2 lorsque l'interrupteur d'allumage IG est ouvert, et appliquer une tension d'assistance à ce circuit lorsque l'interrupteur est fermé. La tension d'assistance permet l'envoi d'un 2 2729912 courant d'assistance ayant un niveau requis au dispositif de commande C, afin de permettre le maintien des données mémorisées dans le dispositif de commande C, même lorsque l'interrupteur d'allumage IG est fermé. Le dispositif classique de commande de direction assistée motorisée comprend également un détecteur de couple 3, un capteur 4 de la vitesse du véhicule et un capteur 5 de la vitesse du moteur thermique, qui sont tous raccordés au dispositif de commande C de manière à agir en tant que moyens de détection de l'état de déplacement. Le dispositif de commande C comprend d'une manière générale un circuit d'attaque 1 servant à commander une tension appliquée au moteur électrique m et au circuit de commande 2 pour commander le circuit d'attaque 1. Le conducteur de commande 9 décrit précédemment est raccordé au circuit d'attaque 1 du dispositif de commande C pour permettre ainsi le raccordement du moteur électrique m par ce conducteur au circuit d'attaque 1. Le circuit de commande 2 servant à commander le circuit d'attaque 1 est raccordé au circuit d'alimentation 10. Le capteur de couple 3, le capteur 4 de la vitesse du véhicule et le capteur 5 de la vitesse du moteur sont reliés respectivement au circuit de commande 2 par l'intermédiaire d'interfaces 6, 7 et 8 disposées dans le dispositif de commande C. Le capteur de couple 3 est agencé de manière à détecter le couple de braquage introduit au niveau d'un volant d'un véhicule et le capteur 4 de la vitesse du véhicule détecte la vitesse du véhicule. Le circuit de commande 2 active le circuit d'attaque 1 en fonction du couple de braquage et de la vitesse du véhicule, qui sont ainsi détectés par le capteur de couple 3 et par le capteur 4 de la vitesse du véhicule, de sorte que le circuit d'attaque 1 modifie une tension appliquée au moteur électrique m. 3 2729912 De même, le capteur 5 de la vitesse du moteur thermique détecte une vitesse du moteur du véhicule. De façon plus spécifique par exemple, le capteur 5 de la vitesse du moteur thermique peut être agencé de manière à actionner le circuit d'alimentation 10 lorsque la vitesse du moteur n'augmente pas ou lorsque le moteur thermique ne tourne pas, indépendamment de la commutation de l'interrupteur d'allumage IG. Cela permet l'application d'une tension d'assistance au circuit de commande 2, ce qui a pour effet que le dispositif de commande d'assistance motorisée ne peut pas assumer sa fonction de commande et que la consommation d'une énergie stockée dans la batterie B est limitée de manière à empêcher une décharge complète de la batterie B. Dans le dispositif classique de commande de direction assistée motorisée agencé comme décrit précédemment, la batterie B est utilisée en tant que source d'alimentation pour la commande du moteur électrique m, ainsi que comme source d'alimentation pour le dispositif de commande C. De même, le dispositif classique de commande de direction assistée motorisée est agencé de manière à permettre un fonctionnement marche - arrêt du dispositif de commande C en association avec l'interrupteur d'allumage IG pour la commande du moteur thermique, de sorte que le démarrage du moteur conduit à l'application d'une tension principale au circuit de commande 2. Ceci a pour effet que le dispositif de commande de direction assistée motorisée assume sa fonction de commande. Une telle opération marche - arrêt du dispositif de commande C en association avec l'interrupteur d'allumage IG requiert que le conducteur 11 du dispositif de commande comporte un conducteur extérieur. Malheureusement, ceci conduit à un accroissement du coût de fabrication du dispositif de commande de direction assistée motorisée et requiert un espace important pour le montage du dispositif 4 2729912 de commande de direction assistée motorisée dans un véhicule. En outre, dans le circuit de commande 2 du dispositif de commande C, comme décrit précédemment, les trois capteurs, à savoir le capteur de couple 3, le capteur 4 de la vitesse du véhicule et le capteur 5 de la vitesse du moteur thermique, sont reliés au circuit de commande de manière à agir en tant que moyens de détection de l'état de déplacement. Un tel agencement requiert la mise en place de conducteurs pour les trois capteurs, des interfaces pour ces capteurs et analogues, ce qui conduit à un accroissement supplémentaire du coût de fabrication du dispositif et à une complication de sa structure. La présente invention a été réalisée pour remédier aux inconvénients précédents de l'art antérieur. C'est pourquoi un but de la présente invention est de fournir un dispositif de commande de direction assistée motorisée, qui permet de réduire les conducteurs extérieurs pour simplifier une structure du dispositif et réduire le coût de fabrication du dispositif. Un autre but de la présente invention est de fournir un dispositif de commande de direction assistée motorisée, qui permet de réduire les éléments pour un moyen de détection d'état de déplacement afin de réduire le coût de fabrication du dispositif. Un autre but de la présente invention est de fournir un dispositif de commande de direction assistée motorisée, qui est à même de réduire la consommation d'énergie, de manière à réduire ainsi les pertes d'énergie. Conformément à la présente invention, il est prévu un dispositif de commande de direction assistée motorisée. Le dispositif de commande de direction assistée motorisée comprend un moteur électrique servant à délivrer une force d'assistance de braquage, un dispositif de commande pour commander le moteur électrique, une batterie 2729912 raccordée au moteur électrique et au dispositif de commande, un alternateur disposé en association avec un moteur et relié à la batterie, et des moyens de détection de l'état de déplacement reliés au dispositif de commande. Le dispositif de commande comprend un circuit d'attaque permettant de modifier la tension appliquée au moteur électrique et un circuit de commande relié aux moyens de détection de l'état de déplacement pour commander le circuit d'attaque en fonction d'un état de déplacement détecté. Le dispositif de commande de direction assistée motorisée comprend également un circuit de détection de pulsations de l'alternateur, disposé dans le dispositif de commande, et un circuit d'alimentation disposé dans le dispositif de commande pour appliquer une tension principale ou une tension d'assistance au circuit de commande, tout en commandant de façon sélective la tension principale ou la tension d'assistance. Le circuit de commande exécute le réglage de la commande de la vitesse du moteur thermique en fonction d'une fréquence pulsatoire de l'alternateur et actionne le circuit d'alimentation pour permettre l'application de la tension principale au circuit de commande lorsque la vitesse du moteur thermique est à un niveau prédéterminé ou au-dessus, et permet l'application de la tension d'assistance au circuit de commande lorsque la vitesse du moteur thermique est au niveau prédéterminé ou au-dessous. Par conséquent, dans la présente invention, le circuit de détection de la pulsation de l'alternateur agit de manière à détecter la pulsation de l'alternateur, de sorte que le circuit de commande estime la vitesse du moteur thermique en fonction d'une fréquence de la pulsation. Il en résulte que le circuit de commande actionne le circuit d'alimentation pour permettre l'application de la tension principale au circuit de commande lorsque la vitesse du moteur thermique est égale 6 2729912 ou supérieure au niveau prédéterminé. Ceci a pour effet que le dispositif de commande de direction assistée motorisée selon la présente invention assume sa fonction de commande. Lorsque la vitesse du moteur thermique est inférieure au niveau prédéterminé, la tension d'assistance peut être appliquée au circuit de commande, ce qui empêche le dispositif selon la présente invention d'assumer sa fonction. Dans une forme de réalisation préférée de la présente invention, les moyens de détection d'état de déplacement comprennent uniquement un capteur de couple, et le circuit de commande estime la vitesse du véhicule et la vitesse du moteur thermique en fonction de la pulsation de l'alternateur. Un tel agencement permet au moteur électrique de dépendre de conditions incluant le couple de braquage, ce qui conduit au fait que le moteur électrique produit une force optimale d'assistance mécanique. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après en référence aux dessins annexés, sur lesquels on a utilisé les mêmes chiffres de référence pour désigner des éléments identiques ou correspondants et sur lesquels: - la figure 1 représente un schéma d'un circuit d'une forme de réalisation d'un dispositif de commande de direction assistée motorisée selon la présente invention; - la figure 2 est une représentation graphique montrant les caractéristiques de pulsations d'un alternateur incorporé dans le dispositif de commande de direction assistée motorisée de la figure 1; et - la figure 3 est un schéma d'un circuit montrant un dispositif classique de commande de direction assistée motorisée selon l'art antérieur. On va maintenant décrire ci-après un dispositif de commande de direction assistée motorisée conforme à la présente invention, en référence aux figures 1 et 2. 7 2729912 En référence à la figure 1, on y voit représentée une forme de réalisation d'un dispositif de commande de direction assistée motorisée selon la présente invention. Un dispositif de commande de direction assistée motorisée correspondant à la forme de réalisation représentée comprend un dispositif de commande C possédant un circuit 14 de détection de la pulsation d'un alternateur et qui est apte à détecter la pulsation d'un alternateur 13. L'alternateur 13 est agencé de manière à produire une électricité à courant alternatif ou une énergie à courant alternatif en fonction de la rotation d'un moteur thermique d'un véhicule et redresse l'électricité ainsi produite, qui est ensuite délivrée par l'alternateur 13. L'électricité à courant alternatif produite est amenée à posséder une fréquence proportionnelle à la vitesse du moteur thermique du véhicule ou à la vitesse de rotation de ce moteur. Ceci conduit à un courant continu redressé possédant une fréquence de pulsation proportionnelle à la vitesse du moteur thermique, comme représenté sur la figure 2. Un signal de pulsation ainsi détecté par l'alternateur 13 est envoyé à un circuit de commande à ordinateur 2, qui agit de manière à régler la vitesse du moteur thermique en fonction de la fréquence de pulsation. La vitesse du moteur thermique est réglée conformément à l'expression suivante: N = a.Q/b.c dans laquelle N est une vitesse estimée du moteur (tr/min); Q est une fréquence de pulsation (Hz) de l'alternateur 13; a est une constante; b est un coefficient de pulsation de l'alternateur 13 (le nombre de pulsations produites lors d'une rotation de l'alternateur 13); et 8 2729912 c est un rapport de poulies (un rapport entre la vitesse de rotation du moteur thermique et la vitesse de rotation de l'alternateur 13). De même, la vitesse du moteur thermique est proportionnelle à la vitesse du véhicule de sorte que le circuit de commande 2 peut régler la vitesse du véhicule sur la base de la fréquence de pulsation. En outre le dispositif de commande C est adapté pour commander un circuit d'alimentation 10 en fonction des résultats de l'opération exécutée par le circuit de commande 2. Le circuit d'alimentation 10 est raccordé à l'alternateur 13 et à une batterie B par l'intermédiaire d'un conducteur 15 raccordé à un circuit d'attaque 1. Le circuit d'alimentation 10 agit de manière à commander sélectivement une tension principale ou une tension d'assistance de manière à permettre l'application de cette tension au circuit de commande. Plus particulièrement lorsque la vitesse ou vitesse de rotation du moteur thermique fournie par le fonctionnement du circuit de commande 2 est égale ou inférieure à un niveau prédéterminé, le circuit d'alimentation 10 fonctionne en fonction d'un signal qui lui est envoyé par le circuit de commande 2, de manière à provoquer de ce fait l'application d'une tension d'assistance au circuit de commande 2. Ceci entraîne l'interruption de l'application d'une tension à un moteur électrique m à partir du circuit d'attaque 1 de sorte que seules des données requises, qui étaient obtenues avant l'interruption, sont mémorisées dans le circuit de commande 2. Au contraire, lorsque la vitesse du moteur thermique augmente à un niveau prédéterminé ou supérieur, le circuit de commande 2 envoie au circuit d'alimentation un signal, qui permet au circuit d'alimentation 10 d'agir de manière à appliquer une tension principale au circuit de commande 2. Cela permet le démarrage du 9 2729912 fonctionnement du dispositif de commande de direction assistée motorisée de la forme de réalisation représentée, en fournissant l'assistance mécanique requise. Comme on le notera à partir de ce qui précède, la forme de réalisation représentée est agencée de telle sorte que le démarrage du moteur thermique est détecté en fonction de la pulsation de la tension, et que la vitesse du moteur et la vitesse du véhicule sont réglées sur la base de cette pulsation. Un tel agencement supprime l'association, indiquée précédemment, entre l'interrupteur d'allumage IG et le dispositif de commande C, qui est nécessaire dans l'art antérieur, ainsi que la disposition du capteur de vitesse 4 et du capteur 5 de la vitesse du moteur thermique, nécessaires dans l'art antérieur. Dans la forme de réalisation représentée, le conducteur 15 pour le circuit d'attaque 1 est utilisé pour raccorder le circuit de commande 2 à la source d'alimentation. La partie restante de la forme de réalisation représentée peut être agencée essentiellement de la même manière que le dispositif classique de commande de direction assistée motorisée, décrit précédemment en référence à la figure 3. Ci-après, on va décrire, en référence aux figures 1 et 2, le mode de fonctionnement du dispositif de commande de direction assistée motorisée de la forme de réalisation représentée agencée comme décrit précédemment. Tout d'abord, lorsqu'on empêche le moteur de tourner, la tension de sortie de l'alternateur 13 ne présente aucune pulsation. A cet instant, le circuit d'alimentation 10 fonctionne en fonction d'un signal de sortie du circuit de commande 2, de manière à appliquer ainsi une tension d'assistance au circuit de commande 2. De façon plus spécifique, lorsque l'entraînement du moteur est arrêté, le circuit de commande 2 empêche le dispositif de la forme de réalisation représentée d'assumer une fonction 2729912 de commande de direction assistée motorisée, de manière à limiter ainsi la consommation inutile d'énergie stockée dans la source d'alimentation. A cet instant, la puissance requise pour mémoriser des données ou des informations requises dans le circuit de commande 2, est envoyée à ce circuit par l'intermédiaire du circuit d'alimentation 10. Lors du démarrage de la rotation du moteur thermique, le circuit 14 de détection de la pulsation de l'alternateur détecte une pulsation de l'alternateur 13, et le circuit de commande 2 règle la vitesse du moteur thermique, la vitesse du véhicule et analogue. Lorsque la vitesse du moteur thermique est à un niveau prédéterminé ou au-dessous, une tension d'assistance est maintenue appliquée au circuit de commande 2 pour empêcher que le dispositif de commande de direction assistée motorisée exécute une fonction de commande de direction assistée motorisée. De façon plus spécifique, dans la forme de réalisation représentée, le niveau prédéterminé de la vitesse du moteur thermique est réglé à environ 40 tr/min, et par conséquent on estime qu'une vitesse du moteur d'environ 40 tr/min ou moins amène le moteur à se situer dans un état arrêté. Par conséquent, lorsque le moteur thermique est dans un état se situant juste avant d'être arrêté ou si le moteur est arrêté indépendamment du fait que l'interrupteur d'allumage IG est ouvert, il est établi qu'une tension appliquée au circuit de commande 2 n'est pas nécessaire pour faire démarrer le dispositif de commande de direction assistée motorisée, ce qui entraîne que cette tension est une tension d'assistance. Cela permet de réduire fortement la consommation d'énergie en conduisant ainsi à une réduction des pertes d'énergie. Lorsque la vitesse du moteur thermique est accrue au niveau prédéterminé ou supérieur, le circuit d'alimentation 10 exécute une opération en fonction d'un il 2729912 signal produit par le circuit de commande 2, de manière à permettre ainsi l'application d'une tension principale au circuit de commande 2 par l'intermédiaire du circuit d'alimentation. La tension principale ainsi appliquée permet au circuit de commande 2 de faire démarrer le dispositif de commande de direction assistée motorisée, de la forme de réalisation représentée, ce qui a pour effet que le dispositif assume sa fonction de commande. De façon plus spécifique, le capteur de couple 3 détecte un couple de braquage. De même, la vitesse du moteur thermique d'un véhicule est estimée en fonction de la pulsation de l'alternateur 13. En outre, la vitesse du véhicule est estimée en fonction de la vitesse du moteur ainsi estimée. De plus, le circuit de commande 2 commande le circuit d'attaque 1 en fonction du déplacement du véhicule de sorte que le circuit d'attaque 1 commande l'application d'une tension au moteur électrique m, pour permettre ainsi une assistance pour la force de braquage. Comme on peut le voir à partir de ce qui précède, dans le dispositif de commande de direction assistée motorisée selon la présente invention, la disposition d'un conducteur extérieur pour un interrupteur d'allumage est supprimée, ce qui conduit à une réduction du coût de fabrication du dispositif et à une économie d'espace. De même, dans la présente invention, lorsque la vitesse du moteur est à un niveau prédéterminé ou au-dessous, il est établi que le dispositif de commande de direction assistée motorisée n'a pas à assumer sa fonction de commande, ce qui conduit simplement à l'application d'une tension d'assistance au circuit de commande, en entraînant une réduction de la consommation d'énergie et par conséquent une réduction de la perte d'énergie. De même, dans le dispositif de commande de direction assistée motorisée selon la présente invention, seul le capteur de couple est nécessaire en tant que moyen 12 2729912 de détection d'état de déplacement, ce qui permet de supprimer le montage de capteurs de la vitesse du véhicule et de la vitesse du moteur thermique, tels qu'ils étaient requis dans l'art antérieur. Cela conduit à une réduction supplémentaire du coût de fabrication du dispositif. Bien que l'on ait décrit une forme de réalisation préférée de l'invention avec un certain degré de particularisme en référence aux dessins, de nombreux changements et modifications évidents sont possibles à la lumière des enseignements indiqués précédemment. C'est pourquoi on comprendra que l'invention peut être mise en oeuvre d'une autre manière que celle décrite de façon spécifique. 13 2729912 REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande de direction assistée motorisée, caractérisé en ce qu'il comporte: un moteur électrique (m) servant à produire une force d'assistance de braquage; un dispositif de commande (C) pour commander ledit moteur électrique; une batterie (B) raccordée audit moteur électrique et au dispositif de commande; un alternateur (13) disposé en association avec un moteur thermique et relié à ladite batterie (B); des moyens (3) de détection d'état de déplacement, reliés audit dispositif de commande (C); ledit dispositif de commande (C) comprenant un circuit d'attaque (1) pour modifier une tension appliquée audit moteur électrique et un circuit de commande (2) relié auxdits moyens (3) de détection d'état de déplacement pour commander ledit circuit d'attaque (1) en fonction d'un état de déplacement détecté; un circuit (14) de détection de la pulsation de l'alternateur, disposé dans ledit dispositif de commande (C); un circuit d'alimentation (10) disposé dans ledit dispositif de commande pour appliquer une tension principale ou une tension d'assistance audit circuit de commande (2) tout en commandant de façon sélective ladite tension principale ou ladite tension d'assistance; ledit circuit de commande (2) réglant une vitesse du moteur thermique en fonction d'une fréquence de pulsation dudit alternateur; ledit circuit de commande (2) actionnant ledit circuit d'alimentation (10) pour permettre l'application de la tension principale audit circuit de commande lorsque la vitesse du moteur thermique est égale ou supérieure à un niveau prédéterminé, et permettre l'application de la 14 2729912 tension d'assistance audit circuit de commande (2) lorsque la vitesse du moteur thermique est égale ou inférieure au niveau prédéterminé. 2. Dispositif de commande de direction assistée motorisée selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens (3) de détection d'état de déplacement comprennent seulement un détecteur de couple et que ledit circuit de commande (2) estime la vitesse du véhicule et la vitesse du moteur thermique en fonction de la pulsation dudit alternateur (13).