FR2557058A1 - Systeme de direction pour vehicules automobiles a quatre roues directrices comportant un dispositif d'asservissement des angles de braquage des roues avant et arriere - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN SYSTEME DE DIRECTION POUR VEHICULES AUTOMOBILES A QUATRE ROUES DIRECTRICES COMPORTANT UN DISPOSITIF D'ASSERVISSEMENT DES ANGLES DE BRAQUAGE DES ROUES AVANT ET ARRIERE. LEDIT SYSTEME EQUIPE UN VEHICULE DANS LEQUEL LA ROUE ARRIERE PEUT ETRE BRAQUEE, PAR RAPPORT A LA ROUE AVANT, DE FACON QUE LE RAPPORT ENTRE LES ANGLES DE BRAQUAGE SOIT COMMANDE POUR VARIER EN FONCTION DE LA VITESSE DU VEHICULE. CE SYSTEME EST MUNI D'UN MOYEN 35 SELECTEUR DE MODES, ACTIONNABLE MANUELLEMENT POUR SELECTIONNER EXCLUSIVEMENT L'UN DES PLUSIEURS MODES DE COMMANDE DUDIT RAPPORT. LEDIT SYSTEME PRESENTE EN OUTRE UN MOYEN DE TEMPORISATION ASSURANT UNE COMMANDE GRADUELLE DUDIT RAPPORT LORS DU PASSAGE DE L'UN A L'AUTRE DES MODES DE COMMANDE PRECITES.

Description

SYSTEME DE DIIRECICN POUR VEHICUILES AUIOJ BILES A QUATRE RDUES

DIECRICES OOtRANT UN DISPOSITIF D'ASERVISSEEsTr DES ANLES

DE BRAQUAGE DES POUES AVANT ET APRIERE.

La présente invention se rapporte à un système de direction pour véhicules et, plus particulièrement, à un système de ce genre équipant un véhicule muni d'au noins une rcoue avant et d'au moins une roue arrière, du type dans lequel la roue arrière est braquable en fonction d'un braquage de la roue avant, notamment de telle sorte que le rapport entre les angles de braquage respectifs de ladite roue arrière et de ladite roue avant puisse être modifié

par commande.

Dans la demande de brevet JP-A-59-26364, la Demanderesse a déjà proposé un système de direction pour un véhicule présentant une roue avant et une roue arrière, dans lequel la roue arrière peut être braquée en fonction d'un braquage de la roue avant, de façon

qu'un rapport entre les angles de braquage respectifs des-

dites roues arrière et avant soit commandé pour varier

en fonction d'une vitesse de déplacement du véhicule.

Plus particulièrement, dans ce système de direction, la roue arrière est braquée, à des vitesses relativement faibles du véhicule, dans la direction opposée à celle de la roue avant ou sensiblement d'un angle de zéro degré et, à des vitesses relativement grandes du véhicule, dans la même direction que cette roue avant. Le rapport entre les angles de braquage est-exprimé en tant que fonction continue de la vitesse du véhicule, telle que représentée par une courbe Q3: y = f3(V) sur la figure 5, de manière que, pour une vitesse arbitraire V du véhicule excédant une vitesse prédéterminée d1 de ce véhicule, le rapport y entre les angles soit positif (c'est-à-dire que les roues avant et arrière soient braquées dans la même direction) et que, pour une vitesse arbitraire V dudit véhicule inférieure à ladite vitesse prédéterminée d1, ledit rapport y entre les angles soit négatif (c'est-à-dire que ces roues soient braquées dans des directions mutuellement opposées), ce qui permet d'atteindre une commande en continu du rapport entre

les angles de braquage, d'une faible vitesse à une gran-

de vitesse. Par conséquent, à des vitesses relativement faibles du véhicule, le rayon minimal de braquage de ce véhicule ainsi que l'écartement interne entre les roues sont notablement réduits, en plus d'avantages conférés à l'aptitude du véhicule au braquage, par exemple pour effectuer des manoeuvres, négocier des courbes serrées et effectuer un demi-tour. En outre, à

des vitesses relativement grandes du véhicule, la réac-

tion au braquage peut être fortement améliorée.

Dans un véhicule équipé d'un tel système de direc-

tion, une roue arrière est automatiquement commandée de telle sorte. que le rapport y entre les angles de braquage de cette roue arrière et d'une roue avant soit déterminé par une fonction donnée f3O( en

correspondance avec une vitesse V du véhicule.

Cependant, dans des circonstances particulières, comme par exemple lors d'un déplacement sur autoroute dont le tracé est sensiblement rectiligne, il est rare qu'on doive effectuer des braquages de petits rayons (par exemple pour changer de file), même lorsque le véhicule est obligé de circuler à une faible vitesse

comme dans le cas d'un embouteillage.

A cet égard, dans un véhicule doté d'un système

de direction du type précité, une plus grande souples-

se est offerte au conducteur lorsque ledit système de direction est perfectionné au point de permettre une

flexibilité et une variabilité délibérée de la carac-

téristique de braquage, en fonction de facteurs sub-

jectifs tels que la préférence ou la condition physi-

que du conducteur au cours du déplacement, si bien que le rapport entre les angles de braquage peut être ajusté négativement à de faibles vitesses du véhicule

comme dans le cas classique, ce qui autorise des bra-

quages très petits comme lorsqu'on effectue un demi-

tour et que, tant à des vitesses moyennes qu'à des vitesses sensiblement plus grandes, ce rapport peut être ajusté non seulement positivement, mais aussi dans une certaine mesure négativement, de manière à

permettre une caractéristique de braquage "sportif".

Partant de ces considérations, la présente invention vise à proposer un perfectionnement apporté 'à un système

de direction équipant des véhicules du type susmentionné.

Conformément à l'invention, il est proposé un sys-

tème de direction pour un véhicule doté d'une roue avant et d'une roue arrière, comprenant un volant de direction, un mécanisme de braquage de la roue avant, un mécanisme de braquage de la roue arrière, un moyen permettant de faire varier le rapport entre les angles respectifs de braquage desdites roues arrière et avant, un dispositif commandant ce moyen de variation du rapport, un moyen pour détecter ce rapport entre les angles de braquage, ledit moyen détecteur coopérant avec le dispositif de commande, un moyen pour détecter une vitesse du véhicule, également associé audit dispositif de commande, système dans lequel le rapport entre les angles de braquage est commandé de manière à varier en fonction de la vitesse du véhicule, et dans lequel il est prévu un moyen sélecteur de modes qui, actionnable manuellement et en liaison efficace avec le dispositif de commande, est prévu pour sélectionner exclusivement l'un quelconque de

plusieurs modes de commande dudit rapport.

En outre, le système de direction précité peut être

pourvu d'un moyen de temporisation pour délivrer pro-

gressivement un signal de commande qui provient du dispo-

sitif de commande et est appliqué au moyen de variation du rapport lorsqu'on passe de l'un à l'autre desdits

modes de commande.

Par conséquent, un objet de la présente invention consiste à proposer un système de direction équipant un véhicule doté d'une roue avant et d'une roue arrière, et dans lequel un rapport entre L'angle de braquage de la roue arrière et celui de la roue avant est soumis à une commande comprenant plusieurs modes opératioinnels pouvant être volontairement sélectionnés, ce qui autorise un braquage optimal lorsque les circonstances l'exigent. Dans le système de direction susmentionné, un autre objet de l'invention consiste, lorsqu'une manoeuvre du conducteur provoque la commutation d'un mode de commande à un autre, à permettre un passage progressif d'une condition d'ajustement dudit rapport précédant ladite manoeuvre à une autre condition d'ajustement consécutive à cette dernière, afin de favoriser le braquage du véhicule. L'invention va à présent être décrite plus en détail à titre d'exemples nullement limitatifs, en-regard des dessins annexés sur lesquels:

la figure 1 est une perspective schématique illus-

trant une structure de base d'un véhicule équipé d'un

système de direction selon la forme de réalisation préfé-

rentielle de l'invention; la figure 2 est une perspective à échelle agrandie représentant une partie essentielle d'un mécanisme de braquage des roues arrière du système de direction selon la figure 1,; les figures 3a à 3c sont des vues schématiques et fragmentaires par-derrière descriptives du fonctionnement du mécanisme de braquage des roues arrière selon la figure 2; la figure 4 est un schéma synoptique illustrant le

fonctionnement d'une unité de commande du système de direc-

30. tion de la figure 1 la figure 5 est un graphique mettant en évidence les fonctions caractéristiques respectives de plusieurs modes de commande du rapport dans l'unité de commande selon la figure 4; la figure 6 est un graphique montrant la relation existant entre un rapport des angles de braquage et une période de temporisation pour des variations typiques des modes de commande de l'unité de commande de la figure 4; la figure 7 est un organigramme d'un programme destiné à un système à micro-ordinateur de l'unité de commande de la figure 4; et la figure 8 est un graphique mettant en évidence des courbes caractéristiques respectives de différents modes de commande d'un système de direction pour véhicules selon une variante de la forme de réalisation préférentielle.

Il convient de décrire ci-après un système de direc-

tion pour véhicules selon la forme de réalisation préférentielle de l'invention, qui constitue un système

de direction fondamental équivalent sensiblement au sys-

tème connu évoqué dans le préambule du présent mémoire.

Les figures 1 et 2 illustrent l'agencement du système de direction de base, dont le fonctionnement fera l'objet

d'une description détaillée ci-après, à l'appui des

figures 3a à 3c.

Sur la figure 1 tout d'abord, la référence numérique -

1 désigne un volant de direction. Ce volant I est fixé à l'extrémité supérieure d'un arbre de direction 2 dont

l'extrémité inférieure est montée dans un boîtier de trans-

mission 3 du type à crémaillère et à pignon; un arbre 4 de la crémaillère de ce boîtier est relié à chacune de ses extrémités transversales, par l'intermédiaire de l'une de deux bielles d'accouplement 5, à l'un de deux

leviers de direction 6 dont chacun supporte l'une respec-

tive de deux roues avant 7 devant être braquées dans la

même direction que le volant 1, ce qui constitue un méca-

nisme bien connu de braquage des roues avant.

Le boîtier de transmission 3 présente en outre un arbre 8 de pignon qui en fait saillie vers l'arrière et est relié par son extrémité postérieure, par l'intermédiaire d'un joint universel 9, à l'extrémité antérieure d'un arbre de transmission 10 relativement long, lequel est

relié à son tour, par son extrémité postérieure 11il, à l'ar-

bre d'entrée 12 d'un mécanisme de braquage des roues arrière; l'arbre d'entrée 12 s'étend le long de l'axe

central longitudinal d'un châssis de véhicule (non repré-

senté) et il est supporté à rotation au moyen d'une con-

sole de portée 13 assujettie au châssis du véhicule.

Par l'intermédiaire d'une articulation fourchue 14, l'extrémité postérieure dudit arbre d'entrée 12 est reliée à un arbre oscillant 15 sur la région postérieure duquel une pièce de liaison 16 est ajustée avec jeu. Cette

pièce de liaison 16 est reliée par chacune de ses extré-

mités transversales, par l'intermédiaire de l'un respec-

tif de deux joints 17 à rotules, à l'extrémité interne de l'une respective de deux bielles d'accouplement 18, tout en étant fixée à la région centrale d'un flasque

21 s'étendant dans le sens transversal du véhicule. Cha-

cune des bielles d'accouplement 18 est respectivement reliée, par son extrémité externe, à l'un de deux leviers de direction 19 qui supportent une paire de roues arrière

, respectivement.

Comme le montre la figure 2, le flasque 21 est sus-

pendu par son extrémité de droite au châassis du véhicule, par l'intermédiaire d'une attache d'articulation 22 et d'une console 23, de manière à pouvoir osciller dans un plan vertical perpendiculaire à l'axe longitudinal du véhicule (lequel plan passe par conséquent à peu près

par le flasque 21), et à pouvoir accomplir de légers mou-

vements dans le sens longitudinal du véhicule. Le flasque 21 est également suspendu par son extrémité de gauche au

châssis du véhicule, par l'entremise d'une attache d'arti-

culation 24, d'une patte d'articulation 25 et d'une con-

sole 26, de sorte qu'il peut osciller dans le plan ver-

tical et se mouvoir légèrement dans le sens longitudinal du véhicule. La patte 25 est fixée à un axe de pivotement

27 sur lequel la console 26 pivote en pouvant par consé-

quent accomplir une rotation conjointe. Un secteur denté 28, calé sur la région centrale de l'axe de pivotement 27, engrène dans une vis sans fin 31 élaboréesur un arbre de sortie 30 d'un moteur électrique 29 monté sur le

châassis du véhicule, ledit arbre de sortie 30 s'étendant -

transversalement à ce châssis.

De surcroît, un micro-ordinateur 32 installé sur le véhicule reçoit un signal, décrit ci-après,représentatif de la vitesse du véhicule et délivré par un détecteur 33

de la vitesse du véhicule, ainsi qu'un signai représenta-

tif du rapport entre les angles de braquage, décrit ci-

après et émanant d'un détecteur 34 qui repère une position de commande du flasque 21 en détectant un mouvement angulaire de l'axe de pivotement 27, c'est-à-dire de la patte d'articulation 25. L'ordinateur 32 est destiné S

appliquer au moteur 29 un signal de commande décrit ci-

après, en fonction de la vitesse du véhicule.

Dans l'agencement décrit ci-avant, un mécanisme permettant de faire varier le rapport y entre les angles de braquage respectifs des roues arrière 20 et des roues avant 7 est constitué par le bras oscillant 15, la pièce de liaison 16, le flasque 21, la combinaison de l'attache d'articulation 22 et de la console 23, ainsi que par la combinaison de l'attache d'articulation 24, de la patte , du secteur denté 28, du moteur 29 et de la vis sans

fin 31.

En observant les figures 3a à 3c, qui sont des vues

schématiques par-derrière représentant les positions res-

pectives occupées par le flasque 21, les attaches d'arti-

culation 22 et 24, la patte d'articulation 25 et l'axe de pivotement 27 (en tant qu'éléments constitutifs essentiels du mécanisme précité faisant varier le rapport y entre les angles de braquage), il convient de décrire ci-après le fonctionnement de ce mécanisme de variation lorsqu'il est

commuté à un mode de commande décrit ci-après et corres-

pondant à une courbe caractéristique Q3:y = f3(V) de la

figure 5.

Lorsque la vitesse V du véhicule est égale à une vites-

se prédéterminée d1 sur la figure 5, un point de pivotement

P de la pièce de liaison 16 se trouve dans le prolonge-

ment d'un axe central O de l'arbre d'entrée 12. comme -

illustré sur la figure 3a. Dans ce cas, l'arbre oscillant est autorisé à accomplir une rotation coaxiale à l'arbre d'entrée 12, si bien que la pièce de liaison 16 n'accuse aucune oscillation latérale et est empêchée d'actionner les bielles postérieures d'accouplement 18. Par conséquent, lorsque le volant 1 est manoeuvré, seules les roues avant 7 sont braquées et aucun braquage n'est imposé aux roues arrière 20, comme dans un. véhicule classique ne comportant aucun mécanisme de braquage des

roues arrière.

En revanche, lorsque la-vitesse V du véhicule est inférieure à la valeur prédéterminée dl, l'ordinateur 32, recevant le signal émis par le détecteur 33 de la vitesse du véhicule, effectue une évaluation correspondante d'o il résulte que le déplacement angulaire du moteur 29 est commnandé en réaction à la vitesse détectée du véhicule, en imprimant par conséquent une rotation à la vis sans fin 31 fiyie sur l'arbre de sortie 30 dudit moteur 29, ainsi qu'une rotation correspondante au secteur denté 28 en prise avec cette vis sans fin 31. De ce fait, comme illustré sur la figure 3b, la patte d'articulation 25 assujettie en rotation au secteur denté 28 est forcée de pivoter vers le bas autour de l'axe de pivotement 27 en abaissant l'attache d'articulation 24; ainsi, le flasque 21 s'abaisse par son extrémité de gauche, c'est-à-dire qu'il pivote dans le sens anti-horaire (en observant la figure 3b) autour de son extrémité de droite, ce qui confère des valeurs négatives au rapport y entre les angles de braquage. Plus particulièrement, lorsque le flasque 21 occupe une telle position d'abaissement vers la gauche, le point de pivotement P de la pièce de liaison i6 se trouve au-dessous de l'axe 0 de l'arbre d'entrée 12 et, en conséquence, lorsque le volant 1 est manoeuvré de façon à imprimer une rotation "senestrorsum" d'un angle e1, par exemple, les bielles d'accouplement 18 reliées à ladite pièce de liaison 16 se meuvent dans la direction d'une flèche a] (c'est-à-dire vers la droite), en imprimant ainsi aux roues arrière 20 un braquage dans la direction opposée à celui des roues avant 7, cependant que le rapport -y entre les angles de braquage varie continûment en fonction de la vitesse V du véhicule, de sorte que y = f3(V). A l'inverse, lorsque la vitesse V du véhicule excède la valeur prédéterminée d1, l'ordinateur 32 imprime au moteur 29 une rotation antagoniste en fonction de cette vitesse du véhicule. De la sorte, comme illustré sur la

figure 3c, le flasque 21 occupe une position d'abaisse-

ment vers la droite, ce qui confère des valeurs -positives au rapport y entre les angles de braquage. Par conséquent, lorsque le volant 1 est manoeuvré pour faire tourner l'arbre d'entrée 12 "senestrorsum" d'un angle e1 comme dans le cas de la figure 3b, les bielles d'accouplement 18 assujetties à la pièce de liaison 16 effectuent un mouvement dans la direction d'une flèche a2 (c'est-à-dire vers la gauche), ce qui imprime aux roues arrière 20 un braquage dans la même direction que les roues avant 7, alors que le rapport y continue de varier en permanence

d'après la vitesse V du véhicule, de manière que y = f3(V).

On fera observer que l'ordinateur 32 consiste en un système à microordinateur renfermant, de manière non limitative, plusieurs circuits intégrés (non représentés) tels qu'une unité centrale de traitement (CPU), une mémoire morte (ROM), une mémoire à accès aléatoire (RAM),

ainsi que plusieurs interfaces périphériques.

Il convient de décrire ci-dessous l'agencement et le fonctionnement d'une partie essentielle du système de direction selon la forme de réalisation préférentielle,

à l'appui des figures 2 et 4 à 7.

Comme le montre tout d'abord la figure 2, l'ordina-

teur 32 est connecté à un clavier 35 de commutation sélective à commande manuelle, présentant un groupe de

boutons-poussoirs 36 à 41 alignés. Ce clavier 35 de com-

mutation sélective est monté sur un tableau de commande (non représenté) du véhicule et est conçu pour sélectionner exclusivement l'un quelconque de six modes de commande décrits ci-après, dans chacun desquels le rapport y entre les angles de braquage peut varier en fonction de la vitesse V du véhicule, selon l'une correspondantes de six fonctions caractéristiques fi(V), dans lesquelles le suffixe i est un entier arbitraire entre 1 et 6 inclus. Pour la commodité du fonctionnement,

les six boutons-poussoirs 36 à 41 sont destinés à sélec-

tionner les fonctions caractéristiques fl (V) à f6 (Vi,

dans cet ordre, par une correspondance biunivoque.

Une observation de la figure 4 révèle que le signal délivré par le détecteur 33 de la vitesse du véhicule est appliqué à l'ordinateur 32, en tant que signal de donnée u représentatif d'une vitesse particulière V du véhicule telle que détectée, ce signal u étant traité par un processus de conversion A pour déterminer un rapport idéal ou rapport de consigne -yt entre les angles de braquage, d'après l'une des fonctions caractéristiques fi(V préalablement sélectionnée. Plus particulièrement, une mémoire de l'ordinateur 32 renferme en stock, sous la forme de donnée caractéristique B pour la conversion A, un jeu de rapports de consigne ït prédéterminés par les

fonctions caractéristiques fi(V), de sorte qu'il est pos-

sible d'obtenir au cours du processus de conversion A, sur la base du signal u représentatif de la vitesse, l'un correspondant desdits rapports de consigne Yt lorsqu'un mode particulier de commande du rapport, correspondant à l'une des fonctions caractéristique fi (V), est sélectionné par enfoncement de l'un des boutons-poussoirs 36 à 41 du

clavier sélecteur 35. A cet égard, pour permettre le pro-

cessus de conversion A, un signal de donnée w, représenta-

tif d'un état de commutation particulier sélectionné du clavier 35, a été appliqué à l'ordinateur 32 à partir dudit

clavier 35.

D'autre part, le signal représentatif du rapport de

braquage, délivré par le détecteur 34 qui repère le mouve-

ment angulaire de la patte d'articulation 25 correspondant il à un rapport réel ya entre les angles de braquage du véhicule, est appliqué à l'ordinateur 32 en tant que signal de donnée y représentant une valeur particulière dudit rapport réel Ya tel que détecté,, ce signal y étant soumis à un processus de comparaison C au cours duquel le rapport réel '(a est comparé au rapport de consigne Yt résultant du processus de conversion A, afin d'obtenir de la sorte une différence relative txy entre lesdits rapports

a et Yt-

11 ressortira clairement que la différence A-ï entre les rapports est une grandeur dont le rapport réel ya entre les angles de braquage est destiné à être corrigé, une telle correction devant être de préférence effectuée en continu pendant un laps de temps approprié, devant être déterminé empiriquement en prenant en considération l'ampleur de la différence A-y entre les rapports, ainsi

que la vitesse V du véhicule.

A cet égard, dans l'ordinateur 32, un signal de donnée représentatif d'une valeur particulière de la différence zQ entre les rapports est soumis à une temporisation D après laquelle il sera délivré, par l'ordinateur 32, sous la forme d'un signal de sortie z à variation asymptotique,

sur une durée prolongée telle qu'une durée de temporisa-

tion T décrite ci-après. En particulier lorsque le clavier 35 de commutation sélective est actionné pour

faire varier le mode de commande du rapport, la temporisa-

tion D a pour objet de délivrer progressivement, sur la durée de temporisation T, le signal de sortie z qui représente une grandeur correctrice dépendant de la différence entre le rapport y précédant immédiatement le changement de mode, et celui devant être finalement

ajusté après ce changement.

Le signal de sortie z de l'ordinateur 32 est délivré à un circuit 42 de commande de sortie, dans lequel 'il est converti par un convertisseur numérique/analogique (non représenté) et amplifié par un amplificateur (non illustré) pour obtenir un signal de commande s devant être appliqué au moteur 29, si bien que ce moteur 29 est commandé d'une manière correspondant à la variation asymptotique du signal de sortie z. Dans ces conditions, même lorsque le mode de commande du rapport est modifié par un actionnement du clavier sélecteur 35, le rapport y entre les angles de

braquage doit varier non pas brusquement, mais graduelle-

ment sur une période comprise entre une valeur précédant immédiatement ledit actionnement, jusqu'à une valeur

devant être donnée par celle des fonctions caractéris-

tiques fi(V) qui correspond au mode de commande choisi.

Si l'on se réfère à présent à la figure 5, on voit que les fonctions caractéristiques fi(V) peuvent être exclusivement ou alternativement choisies par le clavier

iS 35 de conmutation sélective à l'aide des boutons-

poussoirs 36 à 41, pour établir l'un quelconque des six modes de commande du rapport y entre les angles de braquage, comme décrit ci-avant. Conmme il ressort de la figure 5, dans un mode de commande correspondant à une fonction caractéristique f1 (V)0, le rapport entre les angles de braquage dans une plage positive n'augmentera pas même pour des valeurs relativement grandes de la vitesse V du véhicule, si bien que la caractéristique de braquage accuse une allure "sportive". A l'inverse, dans

un mode de commande correspondant à une fonction carac-

téristique f (V), le rapport -y entre les angles de bra-

quage devient positif même lorsque la vitesse V du véhicule

est relativement faible, en conférant ainsi une allure -

en douceur à la caractéristique de braquage. Comme décrit ci-dessus, en mode de commande standard correspondant à la fonction caractéristique f3(V) repérée en tant que courbe caractéristique Q3, le rapport y entre les angles de braquage devient égal à zéro lorsque la vitesse V du véhicule présente la valeur prédéterminée d. De manière

analogue, dans les modes de commande correspondant respec-

tivement à la fonction caractéristique f2 () et à la fonc-

tion f1 (V), ledit rapport y devient égal à zéro à des vitesses d2 et d3 du véhicule, respectivement. Comme le montre la figure 5, les courbes caractéristiques des fonctions caractéristiques fl(V) à f6(V) qui y sont tracées s'étendent côte à côte dans le même ordre, englobant la courbe caractéristique Q3. Lorsque, à une vitesse arbi- traire V du véhicule, l'écart de rapport entre deux courbes voisines parmi les six courbes caractéristiques accuse la valeur y p, la différence /ky entre lesdits rapports est égale à yp dans n'importe quel changement

de mode entre deux courbes de ce type.

La figure 6 est un graphique de trois courbes carac-

téristiques X1 à X3 typiques du processus de temporisation D ayant lieu dans l'ordinateur 32, qui illustrent des variations correspondantes du rapport y entre les angles de braquage lorsqu'il est corrigé de zéro à yp pendant la période T, au cours de changements typiques intervenant

dans les modes de commande du rapport, respectivement.

La courbe X1 montre l'évolution d'une telle variation au cours d'un passage du mode f3(V) au mode f4(V) à la vitesse d1 du véhicule. De même, les courbes X2 et X3 correspondent à des variations de modes de f2(V) à f3(V) et de f1(V) à f2(V aux vitesses d2 et d3 du véhicule, respectivement.

Comme il ressort de la figure 6, la durée de tempori-

sation T nécessaire pour effectuer une correction de rapport, d'un rapport y1 ayant été ajusté juste avant ladite correction à un nouveau rapport 2 devant être finalement ajusté après cette correction, dépend de la vitesse V du véhicule d'une manière telle que, pour une ampleur égale de la différence entre les rapports IzÉYI = I Y1 - Y21, ladite durée de temporisation T croisse au fur et à mesure de l'augmentation de la vitesse V du véhicule. Sur la figure 6, la différence Ay entre les rapport correspond à l'écart de rapport y p entre des courbes caractéristiques respectives voisines. Par conséquent, la correction du rapport y effectuée par l'ordinateur 32 a lieu plus lentement lorsque la vitesse V

du véhicule croît.

Les processus respectifs exécutes dans l'ordinateur

32 sont effectués séquentiellement en fonction d'un pro-

gramme emmagasiné dans une ROM constituant la mémoire de l'ordinateur 32, y compris le processus de temporisation D. En d'autres termes, une temporisation du signal de sortie

z, pour corriger le rapport y entre les angles de bra-

quage par la différence /Ay, est effectuée par un logiciel dudit ordinateur 32. Dans ce contexte cependant, un effet similaire peut être obtenu extérieurement à un ordinateur, en utilisant un moyen de temporisation délibéré tel qu'un filtre passe-bas ou un circuit intégré, de manière qu'un signal de sortie du circuit de commande 42 soit

retardé d'une période adéquate.

La figure 7 est un organigramme simplifié illustrant

le programme stocké dans la ROM de l'ordinateur 32.

Comme il ressort de cette figure 7, le programme

débute à un étage 50 lorsque le système à micro-

ordinateur est mis en action ou remis à zéro, puis il passe à un étaged'initialisation 51 afin d'initialiser les interfaces périphériques pour ajuster des variables

nécessaires. -

Ensuite, le déroulement du programme amorce une

boucle de base comprenant plusieurs étages 52 à 62.

Dans le premier étage 52 de la boucle de base, le signal de donnée w représentatif d'un état de commutation du clavier sélecteur 35 est introduit pour y lire une donnée et, dans un étage 53, l'une, fi(V) des fonctions caractéristiques est sélectionnée d'après la donnée du

signal w. Dans un étage 54 successif, le signal u repré-

sentant une valeur courante Vc de la vitesse V du véhicule est introduit pour y lire une donnée, ce qui permet d'obtenir la vitesse courante Vc; dans un étage 55 immédiatement consécutif, un rapport de consigne yt entre les angles de braquage est déterminé en substituant

la vitesse courante Vc du véhicule par la fonction carac-

téristique fiG0 sélectionnée. Ensuite, dans un étage 56, le signal y représentatif d'un rapport réel y a entre les angles de braquage est introduit pour y lire une

donnée, ce qui permet d'obtenir ledit rapport réel Ya.

Dans un étage ultérieur 57, le rapport réel Ya est comparé au rapport de consigne yt et, dans un étage de décision 58, il est procédé à une interrogation du résultat de cette comparaison, afin d'établir s'il est ou non nécessaire d'appliquer le signal de sortie z au circuit 42 de commande de sortie. Lorsqu'une telle délivrance n'est pas jugée nécessaire, du fait que le rapport réel (ya est égal au rapport de consigne yt, le programme

retourne au premier étage 52 de la boucle de base.

Dans le cas o la délivrance du signal de sortie z

est jugée nécessaire dans l'étage 58 du fait que le rap-

port réel Y a est différent du rapport de consigne yt,

il est procédé, dans un étage ultérieur 59, à l'attribu-

tion d'une grandeur de sortie cL(V) décrite ci-après, en tant que fonction positive unique de la vitesse V du véhicule, exprimée par un signe plus (+) ou moins (-) selon que le résultat d'une soustraction (Ca - 't) est positif ou négatif. En outre, dans un étage 60,, une valeur unique cC(Vc) de la grandeur de sortie X0V) est déterminée par substitution de la vitesse courante Vc. On fera observer que ladite grandeur de sortie R(O) est un paramètre devant être traité, dans le circuit 42 de commande de sortie, pour déterminer le nombre de tours

dont le moteur 29 doit être mis en rotation pour comman-

der le rapport, cependant que le sens de rotation de ce moteur 29 est identifié par le signe attributif de ladite grandeur C (Y). Dans ce contexte, la fonction a (%9 est donnée en tant que fonction mronotcne dÉcroissanrte de la vitesse V du véhicule. Ensuite, dans un étage 61, la grandeur unique a(Vc) est délivrée conjointement au

signe attributif en tant que signal de sortie z au cir-

cuit 42 de commande de sortie, lequel délivre à;son tour le signal de commande s pour imprimer au moteur 29 une rotation d'un mouvement angulaire correspondant audit signal de sortie z. Dans le dernier étage 62 de la boucle de base, un laps de temps d'environ 50 -msec a expiré avant que le programme

retourne au premier étage 52 de ladite boucle.

Comme il ressortira de la description qui précède,

conformément à cette forme de réalisation, un processus de correction par l'intermédiaire de la boucle de base comprenant les étages 52 à 62 doit être répété jusqu'à ce que le rapport réel *(a devienne égal au rapport de

consigne Yt. De ce fait, même dans le cas o, à la vites-

se d3 du véhicule selon la figure 5, le mode de commande correspondant à f6 () est brusquement sélectionné, à partir du mode initialement ajusté et correspondant à

fl(y), préalablement à un passage rapide au mode corres-

pondant à f2 (V), il est possible d'éviter un effet ineffi- cace consistant en ce que-le rapport y augmente brusquement à partir de zéro, au-delà du rapport yp finalement escompté, jusqu'à une valeur positive f6(d3) relativement

grande avant qu'il retourne à yp.

Dans la forme de réalisation qui précède, la donnée caractéristique B pour le processus de conversion A de la figure 4 est stockée par avance dans la mémoire de l'ordinateur 32. A cet égard, le rapport de consigne yt entre les angles de braquage, obtenu à partir de la donnée B, peut être favorablement calculé en substituant la vitesse courante Vc du véhicule par l'une des fonctions caractéristiques fi(VO qui est alors sélectionnée, afin

de faire un usage efficace de la mémoire.

La figure 8 est un graphique repérant les courbes

caractéristiques respectives de différents modes de com-

mande d'un système de direction pour véhicules selon une variante de la forme de réalisation préférentielle, dans laquelle les organes analogues à ceux de cette forme préférentielle sont désignés par les mêmes références

numériques.

Le système de direction selon la variante de réalisa-

tion diffère, de la forme de réalisation préférentielle, par le fait qu'un rapport y entre les angles de braquage des roues arrière et des roues avant est autorisé à prendre exclusivement l'une de six valeurs constantes ki quelle que soit la vitesse V du véhicule (le suffixe i étant un nombre entier arbitraire entre 1 et 6 inclus) et/ ou une valeur dépendant d'une courbe caractéristique Q3

déterminée par une fonction caractéristique f3(V).

Dans ce système de direction, un ordinateur 32 est conçu pour suivre un programme analogue à celui de la forme de réalisation préférentielle, mais modifié par rapport à ce dernier de telle sorte que, à la place des étages 52 à 55 de la figure 7, il soit prévu un seul et unique étage de traitement pour déterminer un rapport idéal ou de consigne 'yt entre les angles de braquage, dans le cas o le rapport y est destiné à accuser seulement l'une quelconque des six valeurs ki, car une telle valeur ki effectivement sélectionnée est toujours égale audit rapport

de consigne Yt.

Il convient de noter que, dans chacun des systèmes de direction précités, on utilise le micro-ordinateur 32 installé sur le véhicule. Il est possible d'employer à cet égard, à la place de l'ordinateur 32, un circuit

électrique ayant une fonction compatible.

En outre, à la place du clavier 35 de commutation sélective constitué par les boutons-poussoirs 36 à 41, on peut aussi utiliser un moyen de commutation à variation

ininterrcmpue, par exemple du type coulissant.

De surcroît, la présente invention peut être appliquée à un système de direction dans lequel le braquage des

roues avant et des roues arrière est commandé hydraulique-

ment,et dans lequel des données relatives à un angle de

braquage des roues avant sont transmises par voie hydrau-

lique; ou bien à un système de direction dans lequel des données relatives à un angle de braquage d'une roue avant sont directement transmises à un ordinateur au moyen d'un

signal électrique.

Comme le met en évidence la description qui précède,

il est proposé, conformément à l'invention, un système de direction équipant un véhicule comprenant une roue avant et une roue arrière, dans lequel la roue arrière peut être braquée par rapport à la roue avant de telle sorte qu'un rapport entre les angles respectifs de braquage desdites roues arrière et avant soit commandé pour varier en fonction d'une vitesse de déplacement du véhicule, permettant ainsi de sélectionner volontairement par un actionnement manuel l'une quelconque de plusieurs fonctions caractéristiques dudit rapport de braquage, afin d!ajuster un rapport de braquage particulier d'après la vitesse du véhicule. Cela se traduit par la possibilité d'atteindre des modes de commande optimaux du braquage par rapport à une condition de déplacement du véhicule, pouvant être sélectionnés d'après des facteurs subjectifs tels que la préférence ou la condition physique d'un conducteur au cours du déplacement, ainsi que d'après des facteurs objectifs tels que les conditions de la route, par exemple celles présidant à un voyage sur grand axe routier; il en résulte une manoeuvrabilité confortable tout en maintenant les avantages fondamentaux du braquage des roues avant et arrière, de sorte que la sensibilité au braquage est avantageusement aiguë lorsqu'on se déplace à des vitesses relativement grandes, et que la braquabilité du véhicule est avantageusement améliorée à des vitesses relativement faibles de ce véhicule. On utilise par ailleurs un processus de temporisation permettant, lors du passage d'un mode de commande à un autre, un transfert progressif du rapport entre les angles de braquage,- si bien que ce rapport peut être modifié graduellement dans le temps même lorsqu'un moyen sélecteur de modes est actionné lorsqu'on négocie un virage, d'o résulte une

caractéristique de braquage favorable.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent

être apportées au système de direction décrit et repré-

senté, sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (4)

REVENDICATIONS

1. Système de direction pour véhicules automobiles dotes d'au ooins une roue avant (7) et d'au roins une roue arrière (20), comprenant un volant de direction (1), un mécanisme (1 à 7) de braquage de la roue avant, un mécanisme (15, 16, 17, 18, 19) de braquage de la roue arrière, un moyen (15, 16, 21, 22, 24, 25, 28, 29, 31) permettant de faire varier le rapport (y) entre les angles respectifs de braquage de la roue arrière et de la roue avant, un dispositif (32) de commande de ce moyen de variation du rapport, un moyen (34) pour détecter ce rapport entre les angles de braquage, ledit moyen détecteur coopérant avec le dispositif de commande (32), un moyen (33) pour détecter une vitesse (l) du véhicule, également associé audit dispositif de commande, système dans lequel le rapport entre les angles de braquage est commandé de manière à

varier en fonction de la vitesse (V) du véhicule, systè-

me caractérisé par le fait qu'il comporte un moyen (35) sélecteur de modes qui, actionnable manuellement et en liaison efficace avec le dispositif de commande (32), est prévu pour sélectionner exclusivement l'un quelconque

de plusieurs modes de commande dudit rapport (y).

2. Système de direction selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le dispositif de commande consiste en un système à micro-ordinateur (32) au moins

muni d'une mémoire; et par le fait que le moyen sélec-

teur de modes comprend des boutons-poussoirs (36 à 41) dont le nombre est le même que celui des modes de commande, un moyen de commutation sélective (35) raccordé audit système à micro-ordinateur (32), ainsi que des données relatives aux modes de commande et stockées dans ladite mémoire.

3. Système de direction selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il est pourvu d'un moyen de temporisation (D) permettant de délivrer progressivement

un signal de cmnande (s) provenant du circuit de coe-

nande (42) et appliqué au moyen (29) de variation du rapport lors du passage de l'un à l'autre des modes de coemande précités.

4. Système de direction selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le dispositif de caumande consiste en un systême à micro-ordinateur (32) au ooins équipé d'une mmoire; et par le fait que le noyen de temporisaticn (D) consiste en un programme stocké dans

ladite nmmoire.