Servodirection.
La présente invention concerne une servodirection (ou une direction assistée) d'un type économisant
de l'énergie, par laquelle l'assistance puisse être modifiée en réaction au régime d'un moteur ou à la vitesse d'un véhicule.
On sait d'une manière générale que, dans une servodirection, l'alimentation en fluide moteur d'un vérin (actionneur) est accrue pour assister la manoeu-vre d'un volant de direction lorsqu'un véhicule est arrêté ou qu'il se déplace à faible vitesse, tandis que cette alimentation est diminuée pour réduire l'assistance à la manoeuvre du volant de direction lorsque le véhicule se déplace à une vitesse plus élevée, afin d'augmenter ainsi la stabilité du véhicule en mouvement.
Jusqu'à présent, pour obtenir ces caractéris-
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décrite dans le brevet japonais publié n[deg.] 54-9774, qui comprend un embrayage électromagnétique pour entraîner et commander une pompe à huile débitant le fluide moteur à l'aide de la rotation du moteur de telle sorte que, compte tenu du fait qu'un plus grand angle de rotation d'un volant de direction est nécessaire lorsque le véhicule est arrêté ou qu'il évolue à faible vitesse, l'embrayage électromagnétique est actionné pour assister la direction lorsque l'angle de rotation du volant de direction dépasse une valeur prédéterminée. Cependant, dans une telle servodirection classique, comme le degré d'assistance de la direction est déterminé par l'angle de rotation du volant de direction, l'assistance est subitement appliquée à proximité de l'angle de rotation prédéterminé et cet état instable peut par conséquent s'avérer dangereux.
De plus, comme décrit dans le brevet japonais
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dans laquelle l'alimentation en fluide moteur d'un vérin d'assistance à partir d'une pompe à huile est régie par une valve de dérivation électromagnétique ou est réglée par une valve de réglage du débit en réaction à un état de déplacement d'un véhicule. Cependant, la servodirection de ce type consomme beaucoup d'énergie et ne peut pas respecter les consignes actuelles d'économie d'énergie parce que, lorsque le véhicule
-7 évolue à une vitesse plus élevée, la majeure partie du fluide moteur débitée par une pompe à huile qui tourne sans interruption à une vitesse élevée proportionnelle au régime du moteur du véhicule, est renvoyée dans un réservoir d'huile sans fournir aucun travail.
Une mesure récente pour économiser l'énergie tend à diminuer le régime d'un moteur au ralenti et à élever la zone de régime maximum de manière à miniaturiser le moteur et à l'alléger. Cependant, dans une pompe à huile classique débitant du fluide moteur en réaction au régime d'un moteur, il y a l'inconvénient que l'assistance de la direction fait défaut à l'arrêt ou à une vitesse extrêmement faible, alors qu'elle est néanmoins suffisamment requise et que, si la quantité de fluide moteur débité par la pompe est accrue à une vitesse peu élevée du véhicule, cette quantité devient excessive et la consommation d'énergie devient importante.
L'invention procure une servodirection perfectionnée qui permet d'éviter les inconvénients précités.
Cela étant, l'invention a pour but de procurer une servodirection d'un type économisant l'énergie.
L'invention a également pour but de procurer une servodirection dans laquelle la vitesse de rotation d'une pompe à huile puisse être modifiée en réaction à la vitesse du véhicule et à un angle de manoeuvre d'un volant de direction pour modifier ainsi la force d'assistance.
Ces buts et avantages de l'invention ainsi que d'autres encore ressortiront clairement de la description détaillée donnée ci-après, à titre d'exemple, avec référence aux dessins annexés, dans lesquels :
la Fig. 1 est une vue schématique d'une forme d'exécution préférée de la servodirection conforme à l'invention;
les Fig. 2 et 3 sont des courbes caractéristiques illustrant une relation entre la vitesse du véhicule et le nombre de tours par minute de la pompe à huile de la forme d'exécution préférée représentée sur la Fig. 1, et
la Fig. 4 est une courbe caractéristique illustrant une relation entre le nombre de tours par minute et le débit de la pompe à huile dans le cadre d'une comparaison entre la servodirection de l'invention et une servodirection connue.
La Fig. 1 illustre une forme d'exécution préférée d'une servodirection conforme à l'invention. Un volant de direction 1 est couplé par l'intermédiaire d'une valve de commande 2 et d'un mécanisme de direction 3 à un actionneur 4 et l'actionneur 4 est raccordé avec une valve de communication 5 par l'intermédiaire de la valve de commande 2 à une pompe à huile 6 au moyen des conduites A et B. La valve de commande 2 régit la quantité et le sens d'écoulement du fluide moteur qui est refoulé à partir de la pompe à huile 6 vers l'actionneur 4 en réaction à la manoeuvre du volant de direction 1.
La valve de communication 5 intervient pour fermer un trajet de dérivation entre les conduites d'alimentation A et B de l'actionneur 4 lorsqu'un obturateur de la valve est actionné par le fluide moteur dans une conduite pilote C qui transmet la pression d'huile appliquée par la rotation de la pompe à huile 6, déterminant ainsi un état d'assistance de la direction, tandis que la valve 5 intervient pour ouvrir le trajet de dérivation entre les conduites d'alimentation A et B lorsque la pompe à huile 6 s'arrête ou que sa rotation est extrêmement lente, l'assistance de la direction étant alors perdue et la direction passant à un état manuel. Un arbre rotatif d'un moteur 7 est couplé à la pompe à huile 6 par l'intermédiaire d'un accouplement électromagnétique 8 présentant une caractéristique de transmission linéaire.
Un détecteur de manoeuvre de direction 9 est également prévu sur le volant de direction 1 et comprend, par exemple, une petite génératrice de courant continu produisant un signal électrique en fonction de la manoeuvre du volant de direction 1. Un détecteur de rotation de moteur 10 prévu sur le moteur 7 du véhicule détecte, par exemple, une impulsion d'allumage ou convertit cette impulsion en un signal analogique par intégration pour produire un signal électrique correspondant au régime du moteur du véhicule. De plus, un détecteur de vitesse 12 détecte le nombre de tours par minute d'un câble métallique d'un tachymètre couplé à un mécanisme de transmission 11 et produit des signaux électriques correspondant à la vitesse du véhicule.
Un circuit de commande électronique (non représenté) reçoit des signaux de sortie d'un dispositif d'actionnement 13, c'est-à-dire les signaux de sortie respectifs du détecteur de manoeuvre de direction 9, du détecteur de rotation du moteur 10 et du détecteur de vitesse 12 et, lorsque le volant de direction 1 est manoeuvré et que le signal de sortie du détecteur de manoeuvre de direction 9 est par conséquent reçu, il amplifie une fraction ET du signal de sortie du détecteur de rotation de moteur 10 ainsi que le signal de sortie du détecteur de vitesse 12 pour appliquer le signal ET amplifié à l'embrayage électromagnétique 8.
Cela étant, une caractéristique sensible à la vitesse du véhicule est ajoutée à l'embrayage électromagnétique 8 présentant la caractéristique de transmission linéaire, de sorte que, lorsque le véhicule est arrêté, un courant d'excitation d'une bobine
<EMI ID=3.1> vient à une valeur maximum afin de transmettre la rotation du moteur 7 du véhicule à la pompe à huile 6 sans patinage et que, lorsque la vitesse du véhicule est accrue, le courant d'excitation diminue pour augmenter le patinage. Le champ magnétique produit au moyen de l'enroulement du solénoïde de l'embrayage électromagnétique 8 est donc réglé pour modifier électriquement le degré de patinage de la transmission, de sorte que la force d'assistance peut être obtenue en réaction à la vitesse du véhicule.
Quoique, dans la forme d'exécution préférée, l'embrayage électromagnétique 8 ne soit actionné par le signal détecté du détecteur de manoeuvre de direction 9 que lorsque la direction est manoeuvrée selon la valeur de transmission préréglée pour entraîner ainsi la pompe à huile 6, il est possible que l'embrayage électromagnétique 8 fonctionne sans interruption sous l'effet des signaux détectés du détecteur de vitesse 12 et du détecteur de rotation de moteur 10 dans une zone variable préréglée de la valeur de transmission de manière à entraîner la pompe à huile 6. De plus, il est aisé de faire fonctionner l'embrayage électromagnétique 8 en fonction d'une valeur de transmission variable, sur base du signal détecté provenant du détecteur de rotation de moteur 10 pour régler le volume débité par la pompe à huile 6.
De plus, quoique la forme d'exécution préférée prévoit une valve de communication 5 pour dériver les deux chambres de l'actionneur 4 et pour réduire la résistance à l'écoulement de l'huile de la direction dans un état non assisté lorsque la pompe à huile 6 est arrêtée ou entraînée à la vitesse extrêmement basse, la valve de communication peut être enlevée des conduites d'huile en raison de la faible augmentation du couple de manoeuvre de la direction dans l'état manuel lorsque la pompe à huile 6 ne débite pas de fluide moteur et en raison de la résistance mécanique de la valve de commande 2 (barre de torsion).
Un embrayage à poudre, un embrayage à hystérésis et un embrayage analogue sont de préférence disponibles pour l'embrayage électromagnétique présentant la caractéristique de transmission linéaire, le premier utilisant de la poudre magnétique de sorte que, dans un état excité, un couple est transmis par la force d'attraction mutuelle de la poudre magnétique et la force de friction entre la poudre et une surface de transmission de l'embrayage, ce dernier étant tel qu'un couplage sans contact est magnétiquement établi sans l'aide d'une force de friction mécanique.
La Fig. 2 illustre une caractéristique de la vitesse du véhicule à la vitesse de rotation de la pompe de la servodirection conforme à l'invention et, aux dessins, al désigne une caractéristique de rotation fixe de la pompe à huile, a2 désigne une caractéristique de rotation avec atténuation de la pompe à huile, b désigne une caractéristique de rotation avec atténuation linéaire réagissant à la vitesse du véhicule et D désigne un point de fonctionnement de la valve de communication. De plus, la Fig. 3 illustre une caractéristique de vitesse du véhicule en regard de la rotation de la pompe qui traduit un effet d'économie de l'énergie de la servodirection conforme à l'invention
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rotation de la pompe à huile lors de la manoeuvre de la direction, c2 désigne une caractéristique d'arrêt de la pompe à huile lorsque la direction n'est pas manoeuvrée, et c3 désigne une caractéristique de réchauffage de la pompe à huile à vitesse de rotation extrêmement basse tandis que la direction n'est pas manoeuvrée. Suivant la Fig. 3, il est clair que l'alimentation de fluide provenant de la pompe à huile est réduite ou coupée lorsque la servodirection n'est pas requise. De plus, la valve de communication est actionnée à un
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chambres de l'actionneur en vue de passer dans un état de direction manuelle.
La Fig. 4 illustre une courbe de la quantité d'huile débitée par la pompe en regard de sa vitesse de rotation permettant de comparera une courbe de débit de la pompe à huile conforme à l'invention à une courbe de
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tion classique dans laquelle le fluide moteur passant de la pompe à huile au vérin moteur est réglé par la valve de réglage de débit en fonction de la vitesse du véhicule, et au dessin, dl désigne une courbe de débit apparent de la pompe à huile, d2 désigne une courbe de débit général de la pompe à huile à laquelle une courbe sensible à la vitesse du véhicule n'a pas été ajoutée
(dans ces conditions, l'huile débitée mais non utilisée est renvoyée dans le réservoir au moyen de la valve de réglage de débit) et e désigne le débit de la pompe à huile conforme à l'invention.
Cela étant, sur la Fig. 4, la zone 1 est une zone de débit invalide et, suivant l'invention, si l'embrayage électromagnétique présentant la courbe de transmission linéaire est mis en oeuvre à proximité d'un point P, la pompe à huile peut être effectivement mise en oeuvre dans la zone II, c'est-à-dire une zone de débit valide.
Quoique dans la forme d'exécution préférée représentée sur la Fig. 1, l'embrayage électromagnétique 8 soit destiné à être couplé directement à la
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de plus petite taille, de poids inférieur et de débit moins élevé, il est possible de prévoir un dispositif de transmission pour augmenter la vitesse de rotation de la pompe à huile entre l'embrayage et la pompe à huile en vue d'obtenir ainsi la force d'assistance souhaitée au ralenti du moteur ou à une vitesse peu élevée du véhicule.
Comme décrit plus haut, l'invention, contrairement à une commande par tout ou rien, peut fournir la force d'assistance variable de la direction en fonction de la vitesse préréglée du véhicule et ceci ne transmet par conséquent pas une sensation d'instabilité au conducteur lors de la manoeuvre de la direction. De plus, suivant l'invention, le passage de l'état de direction assistée à l'état de direction manuelle peut s'effectuer sans à-coup à l'intervention de la valve de communication, ce qui stabilise la manoeuvre du volant de direction.
REVENDICATIONS
1.- Servodirection pour un véhicule dans lequel un trajet d'huile d'une valve de commande est commandé en fonction d'une opération de manoeuvre d'un volant de direction et le fluide moteur débité par une pompe à huile est fourni à un actionneur pour assister la manoeuvre de direction, caractérisé en ce qu'elle comprend un dispositif pour entraîner la pompe à huile
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électromagnétique qui peut modifier le degré de transmission de la rotation du moteur et un dispositif d'actionnement pour régir la rotation de la pompe à huile.