Brevet FR2886908A1 — publié le 20061215

direction assistée hydraulique pour des véhicules automobiles. Une direction assistée du type générique est connue par le document DE 102 546 88 B3. Sur cette direction assistée, il est prévu au total deux dispositifs de réaction, sur chacun desquels une rangée de billes est logée de façon coulissante radialement dans la boite de commande d'une vanne à tiroir rotatif. Les billes des deux rangées de billes s'appuient à l'intérieur sur des surfaces, inclinées par rapport à la direction radiale, du tiroir rotatif même. L'orientation des surfaces d'appui du tiroir rotatif est conçue de telle sorte qu'une sollicitation hydraulique d'une rangée de billes exerce un couple dans une première direction de rotation sur le tiroir rotatif, alors qu'une sollicitation hydraulique de la seconde rangée de billes génère un couple dans le sens de rotation opposé. Cet agencement est prévu pour générer par sollicitation hydraulique en fonction d'une commande électronique un couple qui agit dans le sens contraire au couple manuel appliqué par le conducteur sur le volant. Sur une direction assistée souple en soi, qui exige seulement un faible couple en cas de faibles vitesses comme par exemple lors de l'entrée sur un parking, la direction assistée peut être conçue plus rigide par le couple manuel appliqué en supplément par exemple pour la vitesse de roulement supérieure. Le couple appliqué agit dans le sens contraire au couple manuel. La ligne caractéristique, efficace sans le dispositif de réaction, de la direction assistée est caractérisée par une barre de torsion avec une force de rappel faible. Avec la direction assistée connue, ceci signifie qu'une déconnexion des dispositifs de réaction aboutit, par exemple à la suite d'un défaut d'électronique détecté, à ce que la direction est exploitée à nouveau avec la ligne caractéristique de base définie par la barre de torsion. Cette ligne caractéristique de base correspond à la ligne caractéristique qui est souhaitée lors de l'entrée dans un parking et en cas de faibles vitesses. Pour des vitesses assez élevées, cette ligne caractéristique n'est pas appropriée en soi, car elle aboutit, dans ='_e cas d'une brusque défaillance des dispositifs de réaction, à des braquages de volant agrandis lorsque la suppression du couple orienté dans le sens contraire à la force manuelle survient de façon surprenante pour le conducteur. L'état de conduite survenant alors avec une direction qui est brusquement davantage braquée représente un risque potentiel. L'objectif de la présente invention est donc d'améliorer une direction assistée du type générique en ce sens que, dans le cas d'une brusque déconnexion du dispositif de réaction, le couple manuel nécessaire ne décroît pas de façon brusque. Cet objectif est atteint par une direction assistée hydraulique pour véhicules automobiles 30 comprenant un volant, - une servosoupape reliée directement ou indirectement au volant, qui est conçue sous la forme d'un dispositif à tiroir rotatif, dont des parties de commande mobiles en rotation entre elles sont couplées en entraînement les unes avec les autres par une suspension réalisée de préférence comme une barre de torsion, qui cherche à placer les parties de commande au moyen d'un couple de rappel agissant dans le sens contraire à une direction de braquage dans une position normale les unes par rapport aux autres, avec au moins deux dispositifs de réaction qui ont une influence sur la rotation relative entre les parties de commande par la génération d'un couple supplémentaire, les dispositifs de réaction pouvant être sollicités chacun séparément par des conduites sous pression en fonction d'une commande par des moyens de vanne, caractérisée en ce que la commande est agencée de telle sorte que, en cas de sollicitation avec de la pression hydraulique, le couple supplémentaire généré par le dispositif de réaction concerné est orienté dans le sens contraire au couple de rappel généré par la suspension. Une direction assistée hydraulique pour véhicules automobiles avec un volant, une servosoupape reliée directement ou indirectement au volant, qui est conçue sous la forme d'un dispositif à tiroir rotatif, dont des parties de commande mobiles en rotation entre elles sont couplées en entraînement les unes avec les autres par une suspension réalisée de préférence comme une barre de torsion, qui cherche à positionner les parties de commande au moyen d'un couple de rappel agissant dans le sens contraire à une direction de braquage dans une position normale les unes par rapport aux autres, et avec au moins deux dispositifs de réaction qui ont une influence sur la rotation relative entre les parties de commande par la génération d'un couple supplémentaire, les dispositifs de réaction pouvant être sollicités chacun séparément au moyen de conduites sous pression en fonction d'une commande par des moyens de vanne, est perfectionnée selon l'invention de telle sorte que la commande entraîne la sollicitation avec de la pression hydraulique sur le dispositif de réaction concerné de façon que le couple supplémentaire généré par le dispositif de réaction concerné soit orienté dans le sens contraire au couple de rappel généré par la suspension. Ainsi, la suspension peut être conçue avec un couple de rappel relativement élevé, alors que les dispositifs de réaction agissent dans le sens contraire à ce couple et soulagent le conducteur dans certains états de service. Une défaillance des dispositifs de réaction aboutit d'abord à un retour de la direction vers une caractéristique "plus dure". Lorsque la valeur du couple global s'appliquant sur le volant est inférieure ou égale dans chaque état de service au couple de rappel généré par la suspension, une défaillance des dispositifs de réaction ne peut pas entraîner une souplesse inattendue de la 30 direction en cas de vitesses supérieures. La constante élastique de la suspension se situe de préférence dans la plage de 2 Nm/degré jusqu'à 4 Nm/degré. Un exemple de réalisation de l'invention est décrit ci-dessous à l'aide du dessin. Sur ce dessin, la figure 1 montre un ensemble de lignes caractéristiques qui est obtenu avec la direction assistée pendant le service, la figure 2 un ensemble de lignes caractéristiques selon l'état actuel de la technique et la figure 3 un plan de câblage schématique d'une direction assistée conforme à l'invention. Sur la figure 1 est représenté un ensemble de lignes caractéristiques d'une direction assistée conforme à l'invention. Sur l'axe x sont reportés les couples à appliquer par le conducteur sur le volant et sur l'axe y la pression hydraulique pour l'assistance de braquage dans le servomoteur. Les lignes caractéristiques présentent à l'horizontale une symétrie d'axe par rapport à l'axe y, étant donné qu'elles ne sont pas reportées ici pour des couples manuels appliqués à gauche et à droite. Dans le détail, la figure 1 montre une première ligne caractéristique 1 pour de très faibles vitesses, par exemple lors de l'entrée sur un parking et lors de man uvres. Dans cette plage de vitesses, une pression élevée est générée dans le servomoteur dans le cas de faibles couples appliqués sur le volant. Une seconde ligne caractéristique 2 désigne des plages de vitesses moyennes. Dans cette plage de vitesses, les couples nécessaires pour obtenir une plage définie dans le servomoteur et exercés sur le volant sont nettement plus élevés. Enfin, on représente la ligne caractéristique 3 qui forme la ligne caractéristique de haute vitesse. Avec cette ligne caractéristique, les couples manuels prévus les plus élevés doivent être appliqués pour actionner la direction et obtenir une servopression définie. La direction est ressentie particulièrement rigide pour le conducteur. La ligne caractéristique 3 coïncide avec la ligne caractéristique de base mécanique qui est désignée par 4 sur la figure 1. La ligne caractéristique de base est la ligne caractéristique qui est prédéfinie par la barre de torsion disposée dans la vanne à tiroir rotatif sans aucune influence d'un dispositif de réaction. La courbe caractéristique de base 4 prédéfinie mécaniquement coïncide avec la ligne caractéristique de haute vitesse 3. Sans l'influence des dispositifs de réaction, cette ligne caractéristique serait efficace dans toutes les plages de vitesse. Pour illustrer l'influence qu'ont les dispositifs 30 de réaction, les couples qui apparaissent sont illustrés pour trois états de service sous la forme de flèches. Les couples manuels à exercer sur le volant sont désignés par 5, tandis que les couples appliqués par les dispositifs de réaction sont désignés par 6. Dans l'état de service A, le véhicule est man uvré à faible vitesse ou à l'arrêt. Le couple manuel 5 pour l'état de service A va de l'axe y à la ligne caractéristique 1 avec une servopression définie. Il est en conséquence faible. Comme la ligne caractéristique 4 mécanique exige pour cette servopression un couple nettement plus élevé, le couple de réaction 6 est introduit dans le même sens que le couple manuel 5 sur la vanne à tiroir rotatif, de sorte que le total du couple manuel 5 et du couple de réaction 6 agit globalement sur la vanne à tiroir rotatif. Le couple de réaction 6 est en conséquence particulièrement grand dans l'état de service A. Dans l'état de service B, le couple manuel 5 est plus grand que dans l'état de service A. Il atteint la ligne caractéristique 2 qui est prévue pour des vitesses de véhicule moyennes. Le couple de réaction 6 applique la différence entre la ligne caractéristique 2 et la ligne caractéristique 3 ou 4 et est plus faible du point de vue de la valeur que dans l'état de service A. Il agit dans le même sens que le couple manuel 5, ce qu'indique le sens de la flèche 6 attribuée. Le troisième état de service C caractérise le déplacement à vitesse élevée. Dans le cas présent, le couple manuel 5 représente le couple unique pour l'actionnement de la direction. La flèche caractéristique se rapproche jusqu'à la ligne caractéristique de haute vitesse. Une assistance par un couple de réaction n'est pas indispensable. La figure 2 montre un ensemble de lignes caractéristiques pour une direction selon l'état actuel de la technique. Là aussi sont représentées les trois lignes caractéristiques l-3 pour des vitesses faibles, des vitesses moyennes et des vitesses élevées. La ligne caractéristique de base 10 mécanique coïncide dans le cas de directions selon l'état de la technique avec la ligne caractéristique 1 pour de faibles vitesses. La barre de torsion disposée dans la vanne à tiroir rotatif est conçue en conséquence souple du point de vue de sa constante élastique. Dans les différents états de service, on a les conditions de couple suivantes. Dans l'état de service A (man uvre lente), seule la ligne caractéristique de base 10 mécanique coïncidant avec la ligne caractéristique 1 exerce une influence. La valeur 5 à appliquer comme couple manuel suffit pour surmonter le couple de rappel en fonction de la ligne caractéristique. Un effet des dispositifs de réaction n'est pas indispensable. Dans l'état de service B pour des vitesses moyennes, le couple manuel 5 est donné par la ligne caractéristique 2. Comme la ligne caractéristique 10 mécanique générerait seulement un couple manuel correspondant à la ligne caractéristique 1, on doit appliquer en supplément un couple de réaction 11 orienté en sens contraire par les dispositifs de réaction, afin d'obtenir au total la valeur, nécessaire dans l'état de service B, du couple manuel sur le volant. En conséquence, un couple manuel 5 élevé est exigé dans l'état de service C. Par la ligne caractéristique de base 10 mécanique, on ne dispose à nouveau que d'un faible couple manuel qui va jusqu'à la ligne caractéristique 1. La valeur de couple restante est mise à disposition par le couple de réaction 11 qui agit dans le sens contraire au couple manuel. Sur les figures 1 et 2, on voit que, avec la direction conforme à l'invention, dans la plage de vitesses élevées, donc dans l'état de service C, les dispositifs de réaction sont hors service. Une déconnexion des dispositifs de réaction en cas de défaut n'a pas d'effet sur le couple manuel 5 en cas de vitesses élevées et est donc ici non problématique. Sur la figure 2, on voit que le couple de réaction 11 est relativement grand dans l'état de service C. Dans le cas d'une défaillance des dispositifs de réaction, le couple de réaction 11 serait supprimé et le couple manuel 5 se réduirait alors à la valeur prédéfinie par la ligne caractéristique de base 10 mécanique. Dans la pratique, ceci signifie que l'influence d'un dispositif de réaction défaillant est maximale dans le cas de vitesses élevées et que de ce fait une influence négative sur:a stabilité de conduite doit être escomptée précisément dans cet état. L'état de conduite B caractérise sur les deux figures une conduite avec une vitesse moyenne. La figure 1 montre que la suppression du couple de réaction 6 aboutirait dans cet état de conduite à ce que le couple manuel tombe sur la ligne caractéristique de base 4 mécanique, donc jusqu'à une valeur de couple plus élevée. Le couple manuel augmente alors. Pour l'état de conduite, ceci signifie que, en cas de vitesses moyennes, également une brusque défaillance du dispositif de réaction aboutit à ce que les forces de braquage augmentent et que le rayon en courbe augmente pour commencer sans une réaction appropriée du conducteur. Ceci n'est pas un problème dans la pratique. Sur la figure 2, on voit que, dans le cas de directions selon l'état de la technique, la suppression du couple de rappel 11 dans l'état de conduite B aboutit à ce que la direction revient à la ligne caractéristique de base 10 mécanique, ce qui représente un braquage plus souple. Dans cet état de conduite, la défaillance des dispositifs de réaction aboutirait à ce que la butée de direction est augmentée à court terme et donc le rayon de virage est réduit. Cette réaction peut aboutir également dans l'état de chute B à un dérapage du véhicule, qui, dans cette plage de vitesses, n'est cependant moins problématique que dans l'état de conduite C. Enfin, dans l'état de conduite A, avec la direction conforme à l'invention, il faudrait s'attendre dans le cas d'une défaillance des dispositifs de réaction à ce que la direction devienne brusquement plus dure, étant donné que la ligne caractéristique de base 4 mécanique devient caractéristique. Avec les faibles vitesses qui caractérisent l'état de conduite A, ceci n'est pas problématique. Avec la direction selon la figure 2, le dispositif de réaction n'est pas actif dans l'état de conduite A, de sorte qu'une éventuelle défaillance n'a aucune incidence. A partir des lignes caractéristiques, on peut donc voir que la direction conforme à l'invention entraîne avec une vitesse croissante une réaction plus faible sur une déconnexion des dispositifs de réaction, tandis que, dans le cas de directions selon l'état actuel de la technique, les réactions à une défaillance des dispositifs de réaction augmentent avec la vitesse et peuvent entraîner en particulier dans l'état de service C un brusque survirage du véhicule. Un câblage de la direction assistée conforme à 25 l'invention est représenté schématiquement sur la figure 3. La structure de la direction assistée correspond sensiblement à l'état actuel de la technique. Une volant 13 est couplée au moyen d'une barre de torsion 14 à un arbre de pignon, qui agit sur une crémaillère 15. La rigidité de la barre de torsion se situe dans la plage de 2 Nm/degré jusqu'à 4 Nm/degré, de préférence aux environs de 3 Nm/degré. Les angles de rotation du volant 13 et de l'arbre de pignon sont enregistrés dans des capteurs d'angle de rotation 16 et 17. La différence d'angle entre les capteurs 16 à 17 représente l'angle de rotation de la barre de torsion 14. Une pompe hydraulique 20 aspire au moyen d'une conduite d'aspiration 21 le liquide hydraulique dans le réservoir 22. Elle transporte ce liquide hydraulique dans une conduite sous pression 23, qui est refoulé à son tour au moyen d'une vanne à tiroir rotatif avec le centre 24 ouvert et au moyen de conduites de liaison 25 et 26 dans des; espaces de travail 27 et 28 d'un servomoteur 29. La position de la vanne à tiroir rotatif 24 dépend de la rotation de la barre de torsion 14. Du liquide hydraulique sans pression est recyclé par la conduite de retour 30 dans le réservoir 22. Un capteur de pression 31 contrôle la pression hydraulique se formant dans la conduite sous pression 23. Les signaux du capteur de pression 31 sont transmis de la même façon que les signaux des capteurs d'angle de rotation 16 et 17 à une commande 32 électronique. La commande 32 reçoit d'autres signaux sur l'état de service du véhicule par une conduite d'entrée 33. Deux dispositifs de réaction 34 et 35 agissent sur la vanne à tiroir rotatif 24. Une sollicitation de pression intervient à partir de la conduite sous pression 23 au moyen de vannes de détente 36 et 37 à commande électronique en fonction de la commande 32. La pression avant les dispositifs de réaction 34 et 35 est contrôlée au moyen d'autres capteurs de pression 38 et 39 et transmise au moyen de conduites électriques (non représentées) à la commande 32. Des alésages de dérivation 40 et 41 sont prévus pour la décharge de pression des dispositifs de réaction 34 et 35 lorsque les vannes de détente 36 et 37 sont fermées. Pour obtenir l'ensemble de lignes caractéristiques sur la figure 1, la barre de torsion 14 de la direction assistée est conçue de telle sorte qu'elle correspond, sous la forme d'une ligne caractéristique, à la ligne caractéristique de vitesse élevée 3. Une rotation de la barre de torsion aboutit à une ouverture de la vanne à tiroir rotatif 24 et donc à une augmentation de pression dans l'un des deux espaces de travail 27 et 28 du servomoteur 29 et donc à une force auxiliaire de braquage. Les signaux d'entrée 33 de la commande 32 contiennent entre autres des informations sur la vitesse du véhicule. Si le véhicule ne se trouve pas dans un état de service qui correspond à l'état de service C comme décrit plus haut, donc au-dessous de la vitesse qui est prévue pour la ligne caractéristique de vitesse élevée 3, la commande 32 détermine le couple de soutien 6 nécessaire en direction du braquage qui est nécessaire en supplément de la force manuelle 5 pour obtenir l'angle de rotation de la barre de torsion 14 et donc l'ouverture de la vanne à tiroir rotatif 24. Ce couple agissant dans le sens de braquage est obtenu alors par la sollicitation du dispositif de réaction 34 ou 35 correspondant, du fait que la vanne de détente 36 ou 37 correspondante est activée par la commande 32. Le capteur de pression 38 ou 39 fournit un signal qui peut être utilisé pour le réglage de la vanne de détente 36 ou 37. D'autre part, le signal des capteurs de pression 38 et 39 peut être utilisé pour un contrôle de fonction. Plus la pression en amont des dispositifs de réaction 34 ou 35 est élevée, plus la force de soutien appliquée à partir de là, qui agit dans le sens de braquage du véhicule, est élevée. La direction devient alors plus souple avec la force de soutien croissante, ce qui correspond sur la figure 1 à un rapprochement de la ligne caractéristique 1 pour de faibles vitesses. En cas d'incident, les vannes de détente 36 et 37 sont complètement fermées, ce qui peut s'effectuer automatiquement par une conception mécanique appropriée même en cas de défaillance de courant. Par les alésages de dérivation 40 et 41, les dispositifs de réaction 34 et 35 sont rendus alors sans pression. La ligne caractéristique est déterminée alors uniquement au plan mécanique par la barre de torsion 14 et correspond avec une conception en conséquence dure de la barre de torsion 14 à la ligne caractéristique de haute vitesse 3. Avec ce dispositif, il est possible également d'effectuer par exemple un braquage automatique pour une entrée automatique dans un parking. La pression instantanée se formant dans la conduite de pression 23, qui est déterminée en fin de compte par la résistance à l'écoulement de la vanne à tiroir rotatif 24 en position centrale, doit alors être suffisamment élevée pour obtenir une rotation de la barre de torsion au moyen d'une pression exercée sur l'un des dispositifs de réaction 34 et 35. Cette rotation entraîne surtout une élévation de la pression du système dans la conduite de pression 23 et donc à son tour une augmentation du couple exercé par les dispositifs de réaction. Il se forme une sorte d'autoamplification. Avec les vannes de réglage de pression 36 et 37, on peut appliquer de cette façon un couple défini pour le braquage automatique de la direction lors de l'entrée sur le parking. Un câblage alternatif peut être prévu de telle sorte que les vannes régulatrices de pression 36 et 37 sont disposées dans le sens d'écoulement derrière les dispositifs de réaction 34 et 35. Dans ce cas, la position au repos des vannes 36 et 37 doit être choisie de telle sorte qu'elles s'ouvrent automatiquement entièrement en cas d'incident et rendent de cette façon le dispositif de réaction 34 et 35 sans pression. Pour résumer, on obtient avec des composants déjà connus une direction à paramètres ou une direction paramétrisable, qui ne retombe pas en cas d'incident à des vitesses élevées sur une ligne caractéristique particulièrement "souple", mais tombe sur une ligne caractéristique "dure", qui correspond dans le cas de vitesses élevées à la caractéristique de vitesse élevée qui est toutefois recherchée. Des réactions de braquage négatives dans le cas de la déconnexion des dispositifs de réaction sont donc exclues à des vitesses élevées. Le risque émanant de telles influences imprévisibles est donc minimisé. REVENDICATIONS 1. Direction assistée hydraulique pour véhicules automobiles comprenant un volant (13), - une servosoupape reliée directement ou indirectement au volant, qui est conçue sous la forme d'un dispositif à tiroir rotatif, dont des parties de commande mobiles en rotation entre elles sont couplées en entraînement les unes avec les autres par une suspension réalisée de préférence comme une barre de torsion (14), qui cherche à placer les parties de commande au moyen d'un couple de rappel agissant dans le sens contraire à une direction de braquage dans une position normale les unes par rapport aux autres, avec au moins deux dispositifs de réaction (34, 35) qui ont une influence sur la rotation relative entre les parties de commande par la génération d'un couple supplémentaire, les dispositifs de réaction pouvant être sollicités chacun séparément par des conduites sous pression en fonction d'une commande par des moyens de vanne (36, 37), caractérisée en ce que la commande est agencée de telle sorte que, en cas de sollicitation avec de la pression hydraulique, le couple supplémentaire généré par le dispositif de réaction (34, 35) concerné est orienté dans le sens contraire au couple de rappel généré par la suspension (14). 2. Direction assistée selon la revendication 1, caractérisée en ce que la valeur du couple global appliqué sur le volant (13) est inférieure ou égale au couple de rappel généré par la suspension (14) dans tout état de service. 3. Direction assistée selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la rigidité de rotation de la suspension (14) se situe dans la plage de 2 Nm/degré jusqu'à 4 Nm/degré. 4. Direction assistée selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la rigidité de rotation de la suspension (14) est de 3 Nm/degré.