Brevet FR2961156A1 — publié le 20111216

L'invention concerne un système de direction assistée notamment pour véhicule automobile, comprenant un agencement de direction assistée lors de l'actionnement du volant par un conducteur et comportant un vérin hydraulique susceptible d'être connecté à une pompe d'alimentation en liquide sous pression et un réservoir de liquide, par l'intermédiaire d'une valve de distribution. Des systèmes de ce type sont déjà connus. Mais il est souhaitable de perfectionner ce système pour qu'il puisse par exemple permettre un braquage des roues sans manoeuvre du volant par le conducteur. L'invention a pour but de proposer un tel système. Pour résoudre ce problème, le système selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de distribution du fluide sans intervention de la valve de distribution commandée par actionnement du volant. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un système de direction assistée selon l'invention, équipée d'un dispositif de distribution directe de fluide hydraulique au vérin hydraulique, montrant ce dispositif dans sa position neutre ; - les figures 2 et 3 montrent le système selon la figure 1, sans la partie de commande, aux états respectivement de braquage des roues dans l'un et l'autre sens ; - les figures 4 à 6 illustrent un deuxième mode de réalisation du système selon l'invention, montrant le système aux états respectivement à l'assistance par le volant et au braquage dans l'un et l'autre sens sans intervention du volant ; - les figures 7 à 9 montrent un troisième mode de réalisation du système selon l'invention, sans retour par la valve de distribution, montrant celui-ci aux trois états respectivement à assistance par actionnement du volant et à braquage dans l'un et l'autre sens sans intervention du volant ; et - la figure 10 montre le troisième mode de 10 réalisation dans une version avec retour par la valve de distribution. Les figures 1 à 3 montrent un premier mode de réalisation d'un système de direction assistée hydraulique ou électro-hydraulique pour un véhicule 15 automobile, qui est adapté pour assurer une assistance de direction lors d'un actionnement du volant par le conducteur du véhicule de façon classique et un braquage des roues sans intervention du conducteur. A cette fin, le système selon l'invention comprend 20 une pompe ou un ensemble électropompe 1 piloté par un contrôleur électronique 2 destiné à envoyer du liquide sous pression à un vérin hydraulique d'assistance 3 par l'intermédiaire d'une valve 4 de distribution du liquide. La référence 5 désigne un réservoir d'alimentation en 25 liquide de la pompe et de retour de liquide. De façon connue en soi, le vérin hydraulique 3 est doté d'un piston 7 séparant le vérin en deux chambres 8 et 9. Egalement de façon connue en soi, sous l'effet d'un couple appliqué par le conducteur sur le volant (non 30 représenté), du liquide d'assistance de direction sous pression est envoyé à travers la valve 4 avantageusement une valve rotative, avec barre de torsion (également non représentée), par la pompe 1 à la chambre 8 ou 9 correspondante du vérin d'assistance afin d'aider le 35 conducteur au braquage des roues. La valve 4 est une valve passive qui n'agit que sous l'effet mécanique du conducteur. Conformément à l'invention, le système comporte un dispositif de distribution hydraulique 11 supplémentaire qui permet la manoeuvre directe du vérin d'assistance 3 en autorisant des fonctions de braquage des roues sans manoeuvre du volant par le conducteur, comme par exemple, le parking automatique du véhicule. Ce dispositif de distribution supplémentaire 11 est pourvu d'un contrôleur propre 12 qui donne ses ordres au contrôleur 2 de la pompe 1 comme le montre la figure, afin d'ajuster le débit de la pompe. Dans le premier mode de réalisation, selon les figures 1 à 3, le dispositif distributeur 11 utilise un distributeur piloté à 6 voies et 3 positions. Ce distributeur noté 14 est doté d'un tiroir qui possède une position milieu, une position droite et une position gauche. La voie a est connectée à la sortie gauche 16 de la valve de direction 4, la voie b à la sortie haute pression (HP) 17 de la pompe 1, la voie c à la sortie droite 18 de la valve, la voie d à la chambre gauche 8 du vérin 3, la voie e à l'entrée haute pression (HP) 19 de la valve et la voie f à la chambre droite 9 du vérin 3. La sortie 22 de la valve est connectée au réservoir 5. La position milieu du tiroir correspond à la position neutre du système qui est équivalente à un système de direction conventionnel sans braquage automatique. Les voies b et e sont interconnectées, ce qui relie la sortie HP 17 de la pompe directement à l'entrée HP 19 de la valve de direction 4. De même, dans cette position milieu du tiroir, les voies a et d d'une part, et les voies c et f, d'autre part, sont interconnectées, de sorte que les sorties de la valve soient connectées aux chambres 8 et 9, comme dans le cas d'un système de direction conventionnel sans braquage automatique des roues. Ainsi, la position milieu ne modifie en aucune manière les connections par rapport à un système conventionnel. Pour des raisons de sécurité, la position milieu est assurée par deux ressorts 23, pour qu'en cas de défaillance de la commande, le système puisse se placer dans le mode de fonctionnement classique. Dans la position droite du tiroir, représentée à la figure 2, celui-ci connecte les voies b et d l'une à l'autre, ce qui a pour conséquence de relier la sortie HP 17 de la pompe 1 à la chambre gauche 8 du vérin 3. La chambre 9 est reliée par l'intermédiaire des voies interconnectées c et f à la sortie droite 18 de la valve et ainsi au réservoir 5. Par conséquent, l'alimentation en fluide sous pression de la chambre 8 provoque le déplacement du piston 7 vers la droite puisque la chambre 9 peut se vider dans le réservoir 5 en passant par la valve de direction 4, ce qui assure le déplacement de la crémaillère vers la droite et le braquage des roues dans le sens correspondant. La voie d'écoulement du fluide sous pression est indiquée par une ligne épaisse. Le retour du liquide de la chambre 9 au réservoir à travers la valve 4 est très avantageux. En effet, l'alimentation de la chambre pressurisée 8 se fait en direct mais le retour par la valve sécurise le fonctionnement du système. Si le conducteur souhaite stopper la manoeuvre automatique, le simple fait de mettre la main sur le volant sollicitera la barre de torsion de la valve et empêchera tout retour du fluide au réservoir, ceci sans effort notable, même si l'effort d'assistance et la vitesse volant sont très élevées. Il est à noter que dans cette position droite du tiroir, les voies a et e sont fermées. Comme le montre la figure 3, dans la position gauche du tiroir, c'est la chambre 9 qui est reliée à la sortie HP 17 de la pompe 1 et la chambre 8 au réservoir par l'intermédiaire de la valve 4. Les voies b et f, d'une part, et a et d, d'autre part, sont interconnectées. Les voies e et c sont fermées. La voie d'écoulement est indiquée par une ligne épaisse. Les figures 4 à 6 illustrent un deuxième mode de réalisation du système selon l'invention. Conformément à ce mode de réalisation, le dispositif de distribution supplémentaire 11 comprend un distributeur 4 voies/3 positions, noté 24, situé du côté de la pompe 1 et deux valves secondaires 26, 27 qui sont destinées à isoler la valve 4. Les valves secondaires peuvent être pilotées soit électroniquement, soit hydrauliquement. On utilise alors des valves dites de séquence. Le distributeur 24 est placé en amont de la valve rotative 4. En position neutre, le débit du liquide HP est conduit directement à la valve d'assistance de direction 4, comme dans un système de direction assisté hydraulique conventionnel. Lorsque le distributeur 24 est actionné, il autorise le débit de liquide à passer en dérivation de la valve d'assistance 4 à travers l'une des valves secondaires 26, 27, soit dans la chambre gauche 8, soit dans la chambre droite 9 du vérin 3, la chambre non alimentée en liquide sous pression étant reliée au réservoir 5 à travers la valve de direction 4. Les figures 5 et 6 illustrent le positionnement du distributeur 24 et des valves secondaires 26, 27, pour effectuer le braquage des roues du véhicule automobile, respectivement dans un sens et dans l'autre. Lorsque le contrôleur décale le distributeur 24 vers la droite, conformément à la figure 5, la chambre 9 du vérin 3 est reliée à la sortie HP 17 de la pompe 1 par le distributeur 24 et le distributeur secondaire 27, la voie d'écoulement étant représentée par une ligne épaisse. La valve secondaire est activée par la pression pour se placer dans la position d'alimentation directe en liquide sous pression de la chambre 9, en dérivation de la valve 4. C'est la durée de distribution, gérée par le contrôleur qui est le facteur déterminant pour un braquage correct des roues. Eventuellement, une fuite peut être réalisée (contrôlée ou non) au niveau des valves secondaires de façon à pouvoir ajuster le débit arrivant au vérin et autoriser le retour des valves 26, 27 dans leur position initiale ou neutre. Selon la stratégie de contrôle utilisée, le débit du liquide de la pompe 1 sera pris en compte pour ajuster la vitesse de braquage souhaitée pour effectuer la manoeuvre. Pour le braquage des roues dans l'autre sens, conformément à la figure 6, le contrôleur décale le distributeur 24 vers la gauche de façon à ce que la chambre gauche 8 du vérin 3 soit alimentée en liquide sous pression, directement, par la pompe 1, par la voie indiquée en traits épais à travers la valve 24 et la valve secondaire 26, le retour de liquide de la chambre 9 du vérin 3 au réservoir 5 se faisant à travers l'autre valve secondaire 27 et la valve 4, la voie d'écoulement du fluide sous pression étant indiquée par une ligne épaisse. Les figures 7 à 9 illustrent un troisième mode de réalisation du système de direction assistée selon l'invention. Dans ce mode de réalisation, le dispositif supplémentaire 11 comporte un distributeur 8 voies/2 positions, noté 30, qui permet d'isoler la valve d'assistance de direction 4, et un deuxième distributeur d'inversion 31 de l'alimentation/évacuation du vérin hydraulique 3. La figure 7 montre les deux distributeurs 30 et 31 dans leurs positions neutres. Le système fonctionne alors comme un système de direction assistée hydraulique conventionnel. La pompe envoie du liquide sous pression à l'entrée HP 19 de la valve 4. Le basculement du distributeur 30 dans la position indiquée à la figure 8 isole la valve d'assistance 4 et met directement la chambre 8 du vérin en communication avec la pompe 1, par l'intermédiaire de la valve 31. Il est à noter que cette valve occupe sa position neutre de la figure 7. Pour obtenir le braquage des roues dans l'autre sens, il convient de mettre le distributeur 30 dans sa deuxième position, conformément à la figure 9. Dans cette position, c'est la chambre 9 du vérin qui est alimentée en liquide sous pression. Le troisième mode de réalisation selon les figures 7 à 9 montre le système dans une version sans retour par la valve de distribution 4. Ainsi, il est démontré que le retour par la valve n'est pas obligatoire mais est avantageux. La figure 10 montre le troisième mode de réalisation dans sa mise en oeuvre avec retour par la valve 4. Les voies d'écoulement du fluide sous pression sur les figures 8 à 10 sont représentées en ligne épaisse. Il ressort de la description qui vient d'être faite, que l'ajout du dispositif distributeur supplémentaire 11 permet un braquage automatique hydraulique des roues d'un véhicule automobile, sans commande par rotation du volant de direction par le conducteur. La fonction de braquage automatique des roues présente de multiples utilisations. Par exemple, elle permet un parking automatique d'un véhicule automobile, sous la commande du contrôleur 12 qui pilote la position du dispositif distributeur 11 et qui envoie des signaux au contrôleur 2 de pilotage, les signaux étant établis à partir des signaux en provenance de capteurs de la position du véhicule, selon un algorithme prédéterminé. Bien entendu, les diverses modifications peuvent être apportées au système tel que décrit et représenté. Par exemple, le contrôleur 12 pourrait être fusionné avec le contrôleur 2 de manière à assurer un contrôle global du système. REVENDICATIONS1. Système de direction assistée, notamment pour véhicules automobiles, comprenant un agencement de direction assistée lors de l'actionnement du volant par un conducteur et comportant un vérin hydraulique connecté à une pompe d'alimentation en liquide sous pression et un réservoir de liquide, par l'intermédiaire d'une valve de distribution, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif (11) de distribution directe de fluide au vérin hydraulique (3) pour obtenir un braquage des roues sans intervention de la valve de distribution (4) commandée par l'actionnement du volant. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif (11) de distribution comporte des moyens distributeurs à trois positions, qui présentent une position neutre dans laquelle le vérin d'assistance (3) fonctionne sous l'effet de la valve de distribution (4) commandée par le volant. 3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif distributeur (11) assure, dans ses deux autres positions, l'alimentation directe du vérin d'assistance (3) et le braquage des roues sans intervention de la valve de distribution (4). 4. Système selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le dispositif distributeur supplémentaire (11) comporte un distributeur (14) à six voies et trois positions. 5. Système selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le dispositif distributeur supplémentaire (11) comprend un distributeur quatre voies / trois positions (24) et deux valves secondaires (26, 27) qui sont destinées à isoler la valve de distribution (4) dans deux des trois positions, la troisième position étant la position neutre assurant le fonctionnement du système sous l'effet de la valve de distribution (4), commandée par le volant. 6. Système selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le dispositif distributeur (11) comporte un distributeur à huit voies / deux positions (30), qui permet d'isoler la valve d'assistance de direction (4) et un distributeur d'inversion (31) d'alimentation / d'évacuation du vérin hydraulique. 7. Système selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que le dispositif de distribution (11) assure une alimentation directe en fluide sous pression de l'une des chambres (8, 9) du vérin hydraulique (3), tandis que le retour des fluides de la chambre non pressurisée (9, 8) se fait par la valve de distribution (4). 8. Système selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que le dispositif distributeur (11) est pourvu de moyens de sécurité assurant un retour automatique du dispositif dans le mode de fonctionnement conventionnel du système, en cas d'une défaillance dans la commande.20