Brevet FR2748252A1 — publié le 19971107

L'invention concerne une direction assistée hydraulique pour un véhicule automobile, comportant un servomoteur hydraulique à double effet, agencé notamment sous la forme d'une unité à piston-cylindre à double effet, ainsi qu'un dispositif de servosoupape, qui est relié aux deux côtés du servomoteur par l'intermédiaire de canalisations qui permet de relier les deux côtés, d'une manière commandable, à un raccord de pression ou à un raccord à basse pression du dispositif de servosoupape tout en produisant une différence de pression commandable agissant entre les deux côtés, et comportant un dispositif de soupape qui est disposé entre le servomoteur et la servosoupape, peut être bloqué dans des états de fonctionnement pouvant être prédéterminés du véhicule et, à l'état ouvert, qui permet une évacuation du fluide hydraulique depuis un côté du servomoteur en direction de la servosoupape et, à l'état fermé, bloque une telle évacuation. Les directions assistées sont connues d'une manière générale et sont utilisées en série dans pratiquement tous les véhicules automobiles, à l'exception des petits véhicules très légers. Actuellement, dans les directions assistées hydrauliques, il est prévu de façon usuelle un couplage mécanique forcé entre les roues directrices du véhicule et un volant de direction actionné par le conducteur ou un autre organe manuel de direction. Les éléments de ce système de couplage mécanique forcé peuvent être verrouillés au moyen d'un verrou de manière à protéger le véhicule à l'arrêt contre le vol. D'après le document DE-U-92 05 781 on connaît un dispositif de réglage électro-hydraulique, qui est prévu notamment pour une direction supplémentaire d'essieu arrière d'un véhicule automobile, dont les roues avant orientables sont actionnées de façon usuelle par le conducteur. Sur la base de l'exploitation de paramètres prédéterminés, le dispositif de réglage pour les roues arrière peut travailler de façon autonome et la maniabilité du véhicule s'en trouve améliorée dans des cas de déplacements critiques. Dans le cas o un défaut apparaît dans des parties électroniques du système du dispositif de réglage, il est prévu un blocage hydraulique du module de réglage hydraulique de la direction des roues arrière. De ce fait le véhicule se comporte comme un véhicule usuel, dans lequel seules les roues avant sont orientables. D'après le document DE 41 06 310 Al il est connu dans une direction pour véhicule comportant une assistance hydraulique de direction, de faire agir le servomoteur également en tant qu'amortisseur de direction. A cet effet, dans les canalisations hydrauliques s'étendant entre la servosoupape et le servomoteur on prévoit des dispositifs de soupapes d'amortissement, qui sont constitués chacune par un étranglement ainsi que par une soupape antiretour branchée en parallèle avec l'étranglement et une soupape de surpression disposée en parallèle. La soupape antiretour peut s'ouvrir uniquement en direction du servomoteur et la soupape de surpression peut s'ouvrir uniquement en direction de la servosoupape. Le document DE 44 46 123 Al non publié antérieurement concerne également l'amortissement de chocs dans une direction de véhicule avec assistance hydraulique. Dans le cas o des chocs sont identifiés au moyen d'un système de détection correspondant, un déplacement, provoqué par ces chocs, du servomoteur hydraulique peut être empêché grâce au fait que des soupapes de blocage disposées dans la canalisation du moteur sont bloquées automatiquement plus ou moins fortement ou plus ou moins longtemps. Par conséquent on obtient un blocage transitoire du servomoteur dans au moins une direction de déplacement. L'invention a pour but de réaliser, dans une direction du type indiqué plus haut, un système avantageux de protection contre le vol. Ce problème est résolu conformément à l'invention grâce au fait que le dispositif de servosoupape est commandé en fonction des forces de braquage qui agissent entre un volant de direction et les roues du véhicule, qui de ce fait sont braquées, et que le dispositif de soupape passe à l'état fermé lorsque le véhicule est arrêté, et réalise un verrouillage hydraulique de la direction. L'invention est basée sur l'idée générale consistant à remplacer le blocage mécanique usuel jusqu'alors, d'une direction assistée lorsque le véhicule est à l'arrêt, par un blocage hydraulique. Alors que dans le cas d'un verrouillage mécanique, on a une efficacité totale uniquement lors de l'introduction du pêne dans l'évidement associé de la partie antagoniste correspondante, cet engagement du pêne ne pouvant être obtenu que dans le cas de position déterminée de braquage, le verrouillage hydraulique agit par conséquent complètement lors de la fermeture de la soupape. D'autre part l'invention présente l'avantage consistant en ce que, dans le cas d'une utilisation possible de systèmes de braquage sans couplage mécanique forcé entre l'organe manuel de braquage et les roues orientables du véhicule, aucune modification fondamentale n'est requise pour assurer la protection contre le vol. Par ailleurs, la soupape pour le verrouillage hydraulique peut être actionnée électriquement et coopérer avec une unité électronique de blocage contre tout démarrage du véhicule. Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, il est prévu de disposer, des deux côtés du servomoteur, entre le servomoteur et la servosoupape, des soupapes d'étranglement commandables de sorte que lors du déplacement du véhicule, on peut obtenir un amortissement de la direction, commandable en fonction de paramètres. Ces dispositions peuvent être mises en oeuvre indépendamment de l'existence d'une possibilité de verrouillage hydraulique de la direction. D'une manière particulièrement avantageuse, les soupapes d'étranglement commandables sont commutées jusque dans un état bloqué de sorte que d'une part elles peuvent agir, dans leurs états étranglés, conjointement avec le servomoteur en tant qu'amortisseur de direction et d'autre part, dans leur état fermé, en tant que système de verrouillage hydraulique de la direction. Selon une autre caractéristique de l'invention des soupapes pouvant être bloquées sont associées aux deux côtés du servomoteur. Selon une autre caractéristique de l'invention, des soupapes d'étranglement commandables sont disposées entre les deux côtés du servomoteur et la servosoupape. Selon une autre caractéristique de l'invention, une soupape antiretour, qui s'ouvre en direction du servomoteur ainsi qu'une soupape parallèle à la soupape antiretour et qui peut être bloquée, ou un dispositif de soupape d'étranglement, qui peut être bloqué, et éventuellement une soupape de limitation de pression parallèle à ce dispositif de soupape sont disposés entre chaque côté du servomoteur et le raccord associé présent sur la servosoupape. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après prises en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 fournit une représentation schématique du système d'asservissement hydraulique de la direction; et - la figure 2 représente un exemple avantageux de la commande d'une soupape d'étranglement pouvant être bloquée. Conformément à la figure 1, la direction assistée selon l'invention possède un servomoteur, qui est agencé sous la forme d'une unité à piston-cylindre 1 à double effet et qui est couplé mécaniquement de façon forcée, d'une manière connue, aux roues orientables non représentées du véhicule. Chaque côté de l'unité à piston- cylindre 1 est relié par l'intermédiaire d'un système de canalisations 3 à un raccord moteur particulier d'une servosoupape 4, qui par ailleurs, comporte un raccord à haute pression, qui est relié au côté refoulement d'une pompe hydraulique 5, ainsi qu'un raccord à basse pression, qui est relié à un réservoir hydraulique 6 qui communique avec le côté aspiration de la pompe hydraulique 5. Chacun des systèmes de canalisations 2 et 3 comprend une partie de canalisation comportant une soupape antiretour 7, qui permet seulement un écoulement depuis le raccord moteur respectif de la servosoupape 4 au côté respectif de l'unité à piston-cylindre 1. Une soupape de limitation de pression ainsi que, dans une autre branche parallèle, une soupape d'étranglement 9 pouvant être bloquée sont disposées en parallèle avec chacune des soupapes antiretour 7. Conformément à la figure 2, les soupapes d'étranglement 9 possèdent des organes de réglage électromagnétiques 10, qui peuvent commander la soupape d'étranglement respectif 9 à l'encontre de la force d'un ressort de rappel 11, pour l'amener dans une position qui réalise un étranglement plus ou moins intense. En outre, à chaque soupape d'étranglement 9 est associé un organe de verrouillage 12 pouvant être actionné par voie électromagnétique et qui permet de verrouiller la soupape respective d'étranglement 9 dans une position qui bloque le passage respectif du fluide hydraulique. Aux organes de réglage 10 ainsi qu'aux organes de verrouillage 12 sont associés des circuits de commande 13 et 14, qui sont commandés, pour leur part, par des circuits de commande électroniques 15 et 16. Lors du fonctionnement normal de déplacement du véhicule, seul travaille le circuit de commande 15 qui, en fonction de paramètres pouvant être prédéterminés et pouvant être détectés par des capteurs correspondants, commandent le circuit d'attaque 13 de telle sorte que les soupapes d'étranglement 9 ont un effet d'étranglement plus ou moins intense. Si on arrête le véhicule et qu'on coupe le moteur lors de son parcage, le circuit de commande 16 devient actif et commande le circuit de commande 13 de manière que les soupapes d'étranglement 9 soient amenées dans leur position de fermeture, dans laquelle elles sont alors verrouillées au moyen de leurs organes de verrouillage 12, qui, à cet effet, sont actionnés de façon correspondante par les circuits de commande 14, qui sont également commandés par le circuit de commande 16. Par conséquent, on obtient les fonctions suivantes de la direction assistée, qui vont être expliquées ci-après en référence à la figure 1: Dans le cas du déplacement normal, la servosoupape 4 est commandée de façon connue dans son principe, en fonction des forces de braquage qui agissent entre les roues orientables du véhicule et un volant de direction non représenté. Tant que seules de faibles forces de braquage apparaissent, la servosoupape 4 reste dans sa position médiane représentée, dans laquelle les deux raccords moteur de la servosoupape sont reliés entre eux ainsi qu'au réservoir 6. Par ailleurs, dans le cas d'une servosoupape 4 du type dit à centre ouvert, une liaison avec la pompe 5 peut être en outre également présente - ce qui n'est pas représenté. Mais éventuellement le raccord de la pompe lorsque la servosoupape 4 est dans la position médiane, peut être également bloqué lorsque la servosoupape 4 possède un centre dit fermé. Dès que des forces de braquage plus intenses apparaissent, la servosoupape 4 est déplacée plus ou moins fortement à partir de sa position médiane dans un sens ou dans l'autre avec comme conséquence le fait qu'au niveau des raccords moteur apparaît une différence de pression plus ou moins élevée, qui agit alors également entre les deux côtés d'une unité à piston-cylindre 1 et produit une force correspondante de réglage de l'unité à piston- cylindre 1, qui déclenche ou assiste la manoeuvre respective de braquage. Les soupapes d'étranglement 9 peuvent être plus ou moins fortement étranglées en fonction de paramètres, indépendamment de la position de la servosoupape 4. De ce fait on obtient d'une part un amortissement plus ou moins intense de la direction, étant donné que le piston de l'unité à piston-cylindre 1 peut se déplacer, sous l'effet de forces extérieures agissant sur les roues orientables du véhicule, uniquement à l'encontre de la résistance d'étranglement plus ou moins intense des soupapes 9. De plus, le réglage des soupapes d'étranglement 9 fournit également la possibilité de modifier les forces manuelles devant être appliquées au volant de direction pour rendre un peu plus dur le braquage du véhicule à des vitesses plus élevées. Dès que le véhicule est arrêté, au moins l'une des soupapes d'étranglement 9 prend son état fermé avec comme conséquence le fait que l'unité à piston-cylindre 1 et par conséquent la direction du véhicule sont bloquées contre un mouvement de braquage, lors duquel du fluide hydraulique serait refoulé depuis l'unité à piston-cylindre 1 en direction de la soupape d'étranglement 9 bloquée. De ce fait, il est inutile de prévoir une serrure de volant, usuelle jusqu'alors dans les véhicules. REVENDICATIONS 1. Direction assistée hydraulique pour un véhicule automobile, comportant un servomoteur hydraulique à double effet, agencé notamment sous la forme d'une unité à piston-cylindre à double effet, ainsi qu'un dispositif de servosoupape, qui est relié aux deux côtés du servomoteur par l'intermédiaire de canalisations qui permet de relier les deux côtés, d'une manière commandable, à un raccord de pression ou à un raccord à basse pression du dispositif de servosoupape tout en produisant une différence de pression commandable agissant entre les deux côtés, et comportant un dispositif de soupape qui est disposé entre le servomoteur et la servosoupape, peut être bloqué dans des états de fonctionnement pouvant être prédéterminés du véhicule et, à l'état ouvert, qui permet une évacuation du fluide hydraulique depuis un côté du servomoteur en direction de la servosoupape et, à l'état fermé, bloque une telle évacuation, caractérisée en ce que le dispositif de servosoupape (4) est commandé en fonction des forces de braquage qui agissent entre un volant de direction et les roues du véhicule, qui de ce fait sont braquées, et que le dispositif de soupape (9) passe à l'état fermé lorsque le véhicule est arrêté, et réalise un verrouillage hydraulique de la direction. 2. Direction assistée selon la revendication 1, caractérisée en ce que des soupapes (9) pouvant être bloquées sont associées aux deux côtés du servomoteur (1). 3. Direction assistée selon la revendication 1, caractérisée en ce que des soupapes d'étranglement commandables (9) sont disposées entre les deux côtés du servomoteur (1) et la servosoupape (4). 4. Direction assistée selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'une soupape antiretour (7), qui s'ouvre en direction du servomoteur (1), ainsi qu'une soupape parallèle à la soupape antiretour et qui peut être bloquée, ou un dispositif de soupape d'étranglement (9), qui peut être bloqué, et éventuellement une soupape de limitation de pression (8) parallèle à ce dispositif de soupape sont disposés entre chaque côté du servomoteur (1) et le raccord associé présent sur la servosoupape (4).