FR2558130A1 - Systeme de direction pour vehicules dont les roues arriere sont dirigees en association avec les roues avant - Google Patents

Abstract

SYSTEME DE DIRECTION POUR UN VEHICULE DONT LES ROUES AVANT 5 ET LES ROUES ARRIERE 11 PEUVENT ETRE DIRIGEES PAR UN MECANISME DE DIRECTION 7, 8, 9 10, 12, 13, 14, 15 EN FONCTION D'UNE QUANTITE REPRESENTATIVE D'UN ETAT DE DEPLACEMENT (D, V, A) DU VEHICULE, AU MOYEN DUQUEL LA ROUE ARRIERE EST BRAQUEE EN TENANT AU MOINS COMPTE DU RAPPORT DE SA PUISSANCE DE BRAQUAGE KR A LA CHARGE VERTICALE APPLIQUEE SUR SON PNEU EN PLUS DE LA QUANTITE REPRESENTATIVE DE L'ETAT DE DEPLACEMENT DU VEHICULE.

Description

SYSTEME DE DIRECTION POUR VEHICULES DONT LES ROUES ARRIERE SONT DI-

RIGEES EN ASSOCIATION AVEC LES ROUES AVANT.

La presente invention concerne un système de direction pour véhicules, et plus précisément, un système de direction pour véhicules du type dans lequel les roues arrière sont également dirigées en association avec l'opération de direction des roues avant. Il a été proposé dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 4 412 594, un système de direction pour véhicules dans lequel les roues arrière sont également dirigées en association avec l'opération de direction des roues avant, de façon à ce qu'elles soient braquées dans la même direction que les roues avant, pour des vitesses relativement élevées du véhicule, et dans la direction oposée pour des véhicules relativement faibles

du véhicule.

Le système de direction mentionné ci-dessus, permet, aux faibles vitesses, de diminuer dans une large

mesure le rayon de braquage minimum ainsi que l'écarte-

ment des traces des roues intérieures, améliorant ainsi de façon très importante la maniabilité du véhicule, par exemple lors d'une opération de garage, lors d'un parcours sur une route sinueuse et étroite, et lors d'un demi-tour, et aux vitesses éLevées, le fait que les roues arrière soient braquées dans la même direction que les roues avant permet d'augmenter la réponse de la direction de façon, par exemple, à pouvoir effectuer commodément un changement de file ou une opération de ce type. A cet égard, lorsque le véhicule effectue un mouvement de braquage, chaque roue au sol du véhicule est soumise.à une certaine force de braquage (désignée ci-après par "force Fc") qui est la force produite par une partie adhérente au sol d'un pneu en sens opposé à la force centrifuge qui apparaît lorsque la roue patine sous l'effet du mouvement de braquage, comme

cela est bien connu dans la technique.

La force Fc présente une relation avec l'angle de patinage qui est décrite brièvement ci-après en se

référant aux figures 14 à 18 tirées d'articles publiés.

Pour simplifier la description, les forces autres que

la force Fc ne sont pas indiquées dans ces dessins, alors que lorsqu'une roue en contact avec le sol patine, le pneu de la roue est toujours soumis à une force de

roulement et de frottement ainsi qu'à un couple d'auto-

alignement. En outre, lorsque la roue en contact avec le sol présente un certain angle de flèche, une poussée de flèche agit sur la roue. De plus, la roue en contact avec le sol subit par instant une force de freinage en plus d'une force motrice volontairement

appliquée dans le cas o la roue est une roue motrice.

Dans cette description, on suppose que La roue est munie

d'un pneu en caoutchouc à chambre à air.

La figure 14 est une vue en plan représentant une roue 400 d'un véhicule (non représenté), en cours

de braquage. La roue 400 présente une direction de dépla-

cement B s'écartant de sa direction de roulement d'un angle de patinage B, c'est-à-dire en d'autres termes,

qu'elle roule avec l'angle de patinage e (désigné ci-

après sous le nom d'"angle e") provoquant une rotation

du véhicule dans le sens des aiguilles d'une montre.

Dans ces conditions, il se produit à la surface au contact

avec le sol (non représentée) d'un pneu du fait du frot-

tement entre la surface de la route (non représentée) et la surface de roulement (non représentée) du pneu, une force centripète perpendiculaire à la direction de déplacement B, c'est-à-dire s'exerçant dans une direction

orientée vers le centre du virage, qui est la force Fc.

Comme cela est bien connu, l'une des carac-

téristiques dont dépend le véhicule lorsqu'il effectue un mouvement de virage en patinant, que l'on désigne plus précisément sous le nom de caractéristique de braquage du pneu, est principalement déterminée par des

facteurs tels que: (1) le matériau ainsi que la constitu-

tion et la configuration de pneu; (2) la charge verticale appliquée sur le pneu; (3) la pression de l'air dans le

pneu; et (4) l'état de surface de la route.

Comme on suppose ici connues la constitution et la configuration du pneu, on écrira brièvement un certain nombre de relations entre les autres facteurs

(2) à (4) ci-dessus, la force Fc et l'angle e.

La figure 15 représente un graphique illustrant la relation entre la force Fc et l'angle l. Comme le montre ce tracé, bien que la relation entre la force Fc et l'angle B soit pratiquement linéaire lorsque l'angle est faible, le rapport d'augmentation de la force Fc à celui de l'angle B diminue progressivement au fur et à

mesure que l'angle B augmente au-delà d'une certaine valeur.

En ce qui concerne l'intervalle dans lequel la relation entre Fc et S est pratiquement linéaire, le rapport d'un accroissement AFc de la force Fc à un accroissement AS de l'angle A, c'est-à-dire AFc/AL est connu sous le nom de puissance de braquage K qui est un facteur important pour estimer la caractéristique de braquage d'un pneu. La puissance de braquage K varie en fonction de diverses conditions telles que la pression de l'air dans le pneu, la charge s'appliquant sur la

partie en contact avec le sol du pneu, et l'état de sur-

face de la route.

La figure 16 représente un graphique illus-

trant la relation entre le rapport de la force Fc à la charge verticale du pneu représentée par W, c'est-à-dire Fc/w et l'angle S. On sait que la charge verticale W agit toujours sous La forme pIW sur la caractéristique de braquage, o pest un coefficient de frottement du pneu par rapport à la surface de la route, de sorte que le coefficient de frottement p a un effet semblable sur

celle-ci, comme le montre le tracé.

La figure 17 est un graphique semblable à celui de la figure 16, à l'exception du fait que l'axe des ordonnées ne représente pas le rapport Fc/W mais la force Fc elle-même. A cet égard, en ce qui concerne une roue en contact avec le sol prévue pour être dirigée, l'angle dépend généralement de l'angle de braquage réel et de la vitesse de parcours V ainsi que d'autres facteurs associés. De ce point de vue, lorsqu'une roue de ce type patine avec un certain angle, la force Fc qui est ainsi produite a une valeur unique dépendant de l'angle e, sous réserve que d'autres paramètres tels que l'angle de braquage réel et la vitesse de parcours

V soient constants, comme le montre le graphique.

La figure 18 représente une relation entre la puissance de braquage K et la pression de l'air dans le pneu représentée par P. Comme le montre ce dessin, la puissance de braquage K augmente avec la pression

de l'air P, de sorte que la pression P a un effet consi-

dérable sur la puissance de braquage K, des pressions d'air excessives n'ayant pratiquement aucun effet d'augmentation de la puissance de braquage K.

On notera également à cet égard, en se réfé-

rant à la figure 15, que, comme dans le cas de la rela-

tion avec la pression d'air P représentée dans la

figure 18, la puissance de braquage K a tendance à aug-

menter avec la charge verticale W alors que l'on sait également que les charges excessives provoquent une diminution de la puissance de braquage K.

Comme il ressort de la description ci-dessus

de la caractéristique de braquage, il est souhaitable de commander l'orientation des roues d'un système de direction de l'art antérieur mentionné précédemment, en tenant compte de diverses quantités représentatives

de l'état de déplacement des roues.

Plus précisément, en ce qui concerne la carac-

téristique de braquage d'un système de direction classique avec lequel un véhicule, lorsqu'il tourne, a tendance à patiner vers l'extérieur dans sa partie arrière, ayant de ce-fait une tendance à survirer, lorsque la force Fc des roues arrière est inférieure à sa valeur habituelle, et avec lequel il a au contraire tendance a sous-virer lorsque la force Fc est supérieure à sa valeur habituelle,

il est souhaitable d'éliminer ces tendances.

Il est préférable en particulier d'effectuer la commande de direction en tenant compte de la puissance de braquage K représentant directement la relation entre la force Fc et l'angle B, ou en d'autres termes, en tenant compte du coefficient de frottement p entre le pneu et la surface de la route, de la charge verticale W ou de la pression d'air P dans le pneu, qui ont chacun leur effet sur La valeur de la puissance de braquage K. C'est sur la base de ces considérations que la présente invention a été élaborée en vue d'améliorer davantage un système de direction classique aux véhicules

décrits précédemment.

Conformément à la présente invention, il est fourni un système de direction pour véhicules ayant une roue avant pouvant être dirigée et une roue arrière

pouvant être dirigée, comprenant un mécanisme de direc-

tion des roues avant pour diriger la roue avant, et un mécanisme de direction des roues arrière pour diriger

les roues arrière, tenant compte d'une quantité repré-

sentant l'état de déplacement du véhicule, le mécanisme de direction des roues arrière étant composé d'un moyen d'actionnement pour actionner la roue arrière, d'un

moyen de détection pour détecter la quantité représenta-

tive de l'état de déplacement, et un moyen de commande connecté au moyen de détection et prévu pour fournir un signal de commande au moyen d'actionnement, le moyen de commande étant constitué par un premier moyen de traitement recevant un signal de sortie du moyen de détection pour produire un premier signal représentant un angle de braquage habituel de la roue arrière, par un second moyen de traitement servant à obtenir des données concernant au moins la puissance de braquage de la roue arrière et à produire un second signal pour corriger le premier signal sur la base de ces données, et par un moyen de synthèse pour combiner le premier signal et le second signal et fournir le signal de

commande.

La présente invention a donc pour but de fournir un système de direction pour véhicules ayant une roue avant pouvant être dirigée et une roue arrière pouvant être dirigée, qui assurent en permanence une opération de braquage stable ainsi qu'une meilleure maniabilité, même lorsque le rapport de la puissance de braquage à la charge verticale appliquée sur la roue du véhicule augmente ou diminue, et lorsque divers facteurs associés varient du fait du véhicule lui-même

ou en étant provoqués de façon externe.

Le but mentionné ci-dessus ainsi que d'autres buts et caractéristiques de l'invention, ainsi que leurs avantages ressortiront plus clairement à la

lecture de la description détaillée ci-après, de modes

de réalisation préférés de l'invention, faite en réfé-

rence aux dessins annexes.

- La figure 1 est une vue schématique en plan représentant grossièrement la structure d'un véhicule équipé d'un système de direction, selon un premier mode de réalisation; - la figure 2 est un schéma fonctionnel d'une partie de commande du système de direction de la figure 1; - la figure 3 est une vue schématique en plan des roues avant et arrière du véhicule lorsqu'il est dirigé par le système de direction de la figure 1; - la figure 4 est un organigramme schématique d'un programme utilisé dans un système à micro-ordinateur de la partie de commande de la figure 2; - la figure 5 est un schéma fonctionnel d'une partie de commande selon un exemple modifié du premier mode de réalisation; - la figure 6 est un graphique servant à

décrire le principe de fonctionnement du schéma fonction-

nel de la figure 5; -

- la figure 7 est un organigramme d'une partie essentielle d'un programme utilisé dans un système à micro-ordinateur de la partie de commande de la figure 5; - la figure 8 est une vue schématique en plan représentant grossièrement la structure d'un véhicule équipé d'un système de direction selon un second mode de réalisation de l'invention; - la figure 9 est un schéma fonctionnel d'une partie de commande du système de direction de la figure 8; - la figure 10 est un organigramme d'une partie essentielle du programme utilisé dans un système

à micro-ordinateur de la partie de commande de la fi-

gure 9; - la figure 11 est une vue schématique en plan représentant grossièrement la structure d'un véhicule équipé d'un système de direction selon un troisième mode de réalisation de l'invention; - la figure 12 est un schéma fonctionnel d'une partie de commande du système de direction de la figure 11 - la figure 13 est un organigramme schématique d'une partie essentielle d'un programme utilisé dans un système à micro-ordinateur de la partie de commande de la figure 12; - les figures 14 à 18 sont tirées d'articles publiés et sont fournies pour faciliter la compréhension de la caractéristique de braquage d'une roue en contact

avec le sol, telle qu'elle a été décrite précédemment.

Se référant toutd'abord à la figure 1, le numéro de référence 1 désigne un volant d'un véhicule représenté par une ligne discontinue en traits longs et courts. Un arbre de direction 2 du volant 1 est assemblé à sa partie inférieure dans un train d'engre- nages 3 du type à crémaillère de façon à ce qu'une barre d'accouplement 4 soit mobile transversalement vers le gauche et vers la droite, selon l'action de

braquage produite par le volant 1. La barre d'accouple-

ment 4 est reliée par ses extrémités gauche et droite à des leviers de fusée gauche et droit 6, 6 sur lesquels sont montées respectivement des roues avant gauche et droite 5, 5, lesquels bras de fusée 6,6 pivotent aux points de pivot 6a, 6a vers les côtés d'un châssis (non représenté) du véhicule 100, les roues avant 5, 5 étant prévues pour être dirigées dans la même direction

que la direction de braquage du volant 1.

Par ailleurs, dans la partie postérieure du véhicule 100, est monté un autre train d'engrenages 7 du type à crémaillère auquel un arbre 8a partant vers l'arrière d'un servo-mécanisme de direction des roues arrière 8, est relié par son extrémité arrière. En outre, une barre d'accouplement 9 mobile transversalement est montée dans le train d'engrenages 7 en étant reliée de façon pivotante par ses extrémités gauche et droite

aux bras de fusée gauche et droit 10, 10 portant respec-

tivement les roues arrière gauche et droite 11, 11, lesquels bras 10, 10 pivotent aux points de pivot 10a, a vers les côtés du châssis du véhicule, de telle sorte que, comme les roues avant 5, 5, les roues arrière 11, 11 sont prévues pour être dirigées sous l'effet d'un déplacement transversal de la barre d'accouplement

9 résultant d'une rotation commandée de l'arbre 8a.

Dans le véhicule, est monté un micro-ordina-

teur 12 muni d'un détecteur d'accélération latérale 13 pour détecter une accélération ea dans la direction

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latérale du véhicule, un détecteur d'angle de braquage des roues avant 14 pour détecter un angle de braquage f des roues avant 5, 5, d'un détecteur de vitesse du

véhicule 15 pour détecter la vitesse V du véhicule.

L'ordinateur 12 reçoit des signaux de détection respec- tifs aO, x et y des détecteurs 13 et 14 et 15, et en fonction de ceux-ci, fournit un signal de commande au servo-mécanisme 8, pour ainsi produire le braquage voulu des roues arrière 11, 11, c'est-à-dire pour ainsi

commander le braquage des roues arrière 11, 11 prati-

quement dans la même direction que les roues avant 5, 5, pour des valeurs relativement élevées de la vitesse du véhicule V, et dans une direction opposée pour des valeurs relativement faibles de la vitesse V. Selon l'agencement décrit ci-dessus, le train d'engrenages 3 ainsi que la barre d'accouplement 4 et les bras de fusée 6, 6 coopèrent avec le volant 1 et l'arbre de direction 2, pour agir en association avec ceux-ci, en tant que partie d'un mécanisme de direction

des roues avant pour diriger les roues avant 5, 5.

Par ailleurs, le train d'engrenages 7 ainsi que la barre d'accouplement 9 et les bras de fusée 10, 10 coopèrent avec l'ordinateur 12 recevant les signaux de détection des détecteurs respectifs 13, 14, 15 en fournissant le signal de commande, le servo-mécanisme 8 commandé par l'ordinateur 12, l'arbre de sortie 8a du servo-mécanisme 8, pour agir en association avec ceux-ci en tant que partie d'un mécanisme de direction de roues arrière

pour diriger les roues arrière 11, 11.

On décrira ci-après en se référant aux figures 2 à 4, la structure ainsi que le fonctionnement d'une

partie de commande du système de direction décrit ci-

dessus, selon le premier mode de réalisation de l'inven-

tion. En premier lieu, dans la figure 2, est représenté l'ordinateur 12, auquel sont connectés les capteurs respectifs représentés dans la figure 1, c'est-à-dire le capteur d'accélération latérale 13, le capteur d'angle de braquage 14 des roues avant 5, 5, et le capteur de vitesse du véhicule 15. Les résultats de détection des capteurs 13, 14, 15 sont traités dans l'ordinateur 12 par une opération B sur la base de données A stockées préalablement pour obtenir un signal

de données de braquage des roues arrière d0 correspon-

dant aux résultats de détection.

Le signal de données d0 est destiné à être

soumis à un traitement de synthèse C décrit ultérieure-

ment, tel qu'un traitement d'addition avant d'être fourni en sortie en tant que signal de commande mentionné précédemment, désigné par la lettre de référence d, au servo-mécanisme 8, o il est soumis à une conversion numérique/analogique et est amplifié pour commander un servo- moteur (non représenté) servant à produire une rotation de l'arbre 8a et à diriger ainsi les roues arrière 11, 11. Il est à noter à cet égard que, lorsqu'il

est directement envoyé en tant que signal d au servo-

mécanisme 8 sans être soumis au traitement C, le signal d0 peut diriger les roues arrière 11, 11 de la même manière que dans le cas de l'art antérieur décrit précédemment. Par ailleurs, l'angle de braquage réel 6f et la vitesse V du véhicule détectés, en tant que facteurs représentant un état de déplacement du véhicule, par le capteur d'angle de braquage 14 et le capteur de vitesse du véhicule 15, sous la forme des signaux x et y respectivement, sont traités dans l'ordinateur 12 par un traitement de conversion D, o ils sont convertis en une pluralité de valeurs probables K1 à Kn de la puissance de braquage K.

Le principe de la conversion est décrit ci-

après en se référant à la figure 15. Comme mentionné précédemment, la puissance de braquage K est définie comme étant le rapport K=AFc/Aa. L'angle de patinage présente une certaine relation avec l'angle de braquage Èf, de sorte que pour une valeur donnée de la vitesse du véhicule V, l'angle peut être obtenu à partir de l'angle ôf sur la base de données empiriques recueillies préalablement. De plus, en ce qui concerne la force de braquage Fc, on connaît une relation telle que Fc=K. B et Fc=m.a, o m est le poids du véhicule et a est l'accélération latérale. Comme l'angle B et le poids m doivent être connus, il est possible de calculer un ensemble de valeurs a1 à an de l'accélération latérale a correspondant de façon univoque aux valeurs probables K1 à Kn, de la puissance de braquage K.

Se référant de nouveau à la figure 2, l'accé-

lération latérale réelle a en tant que facteur repré-

a sentatif de l'état de déplacement du véhicule, possède une valeur particulière détectée, sous la forme d'un signal de données d'accélération latérale mesurée a0 par le capteur d'accélération latérale 13. Le signal de donnée d'accélération latérale mesurée c0 est soumis à un traitement de comparaison E, consistant à comparer les données calculées a1 à an de l'accélération latérale

a, avec l'accélération latérale réelle a pour sélection-

ner la valeur a. (l'indice "i" de a représentant un entier arbitraire compris entre 1 et n, ces deux valeurs étant incluses) la plus proche de la valeur réelle aa, et ainsi déterminer le K. correspondant (l'indice "i" i de K représente un nombre entier arbitraire compris entre 1 et n, ces deux valeurs étant incluses) des puissances de braquage K1 à Kn, cette valeur Ki étant supposée être une valeur réelle K de la puissance de braquage K. La puissance de braquage Ky telle qu'elle est obtenue est traitée sous la forme de donnée d1

destinée à être soumis à une opération G décrite ulté-

rieurement, pour obtenir, sur la base de données F stockées préalablement, un autre signal de donnée d2 représentant une correction nécessaire à apporter à la direction des roues arrière 11, 11 correspondant au signal d1 représentant la puissance de braquage réelle Ky. Le signal de donnée de correction d2, qui est de signe positif ou négatif selon le sens de la correction, est ensuite soumis au traitement de synthèse C qui prend la forme d'un traitement d'addition o il est additionné au signal de donnée de braquage des roues arrière d0

avant d'être envoyé au servo-mécanisme 8.

Le traitement G mentionné ci-dessus est décrit ci-après de façon plus détaillée. Le traitement G sert

à produire, lorsque le rapport de la puissance de bra-

quage Ky à la charge verticale appliquée sur le pneu-

diminue, en-dessous d'une valeur prédéterminée, dans le cas d'une augmentation excessive de la charge verticale appliquée sur le pneu résultant par exemple du chargement

de bagage ou principalement de la diminution de la pres-

sion d'air P du pneu, le signal de données de correction d2 de façon à braquer davantage les roues arrière 11,11 dans la même direction de braquage que les roues avant , 5, d'un angle de braquage de correction donnée, pour ainsi augmenter l'angle de patinage B de chaque roue arrière 11 par rapport à une position normale qu'elles doivent avoir lorsqu'elles sont braquées uniquement en fonction du signal de donnée de braquage des roues

arrière dO.

Plus précisément, en l'absence du traitement C, le signal d2 ne pouvant être additionné au signal do, les roues arrière 11, 11 doivent se trouver dans leurs positions normales représentées dans la figure 3 par la ligne en traits pleins. Cependant, selon le premier mode de réalisation, lorsque le rapport de la puissance de braquage obtenu K à la charge verticale est inférieur Y à la valeur prédéterminée, les roues arrière 11, 11 sont braquées de telle manière qu'elles soient dans leurs positions corrigées 11a, 11a représentées par la ligne en traits discontinus longs et courts, figure 3, sous l'effet du signal d2, tel qu'i est additionné au signal d0 lors du traitement de synthèse C. A cet égard, dans la figure 3, les positions de braquage des roues avant 5, 5 correspondent à une valeur relativement faible de la vitesse du véhicule V.

Dans la description fonctionnelle faite ci-

dessus, pour réaliser un braquage supplémentaire des roues arrière 11, 11, le signal de donnée de correction d2 est produit à partir des données stockées F de telle manière que l'angle de braquage réel dr des roues arrière r 11, 11 obtenu puisse empêcher d'inutiles mouvements

d'oscillations de la partie arrière du véhicule.

Au contraire, lorsque le rapport de la puis-

sance de braquage K à la charge verticale dépasse la valeur prédéterminée, le signal de donnée de correction d2 est produit de telle façon qu'il amène un braquage

supplémentaire des roues arrière 11, 11 dans une direc-

tion de braquage opposée à celle des roues avant 5, 5 d'un angle de braquage de correction donné, diminuant ainsi l'angle de patinage B de chaque roue arrière par rapport à la position normale qu'elles doivent avoir lorsqu'elles sont braquées uniquement en fonction du

signal de donnée de braquage des roues arrière dO.

Plus précisément, contrairement au cas o les rapports de la puissance de braquage K à la charge verticale sont inférieurs à la valeur prédéterminée, lorsque le rapport de K à la charge verticale est Y supérieur à la valeur prédéterminée, le signal d2 est produit de telle manière que les roues arrière 11, 11 sont dirigées dans leurs positions corrigées 11b, 11b

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représentées dans la figure 3 par la ligne discontinue

en traits longs et courts.

Dans ce cas également, le signal de donnée de correction d2 est déterminé à partir des données préalablement stockées, de façon à ce que l'angle de braquage réel 6r des roues arrière 11, 11 soit tel que r l'actionnement du volant 1 fournisse une trace normale

lorsque le véhicule effectue un virage.

Dans ce mode de réalisation ainsi que dans les trois autres modes de réalisation décrits ci-après, la commande de direction des roues arrière 11, 11 se fonde sur un concept ou un but selon lequel, lorsque le véhicule tourne, et que le rapport de la puissance de braquage réel Ky à la charge verticale appliquée sur le pneu d'une roue arrière de véhicule diminue en-dessous

d'une valeur prédéterminée, on doit éviter que la carac-

téristique de braquage est une tendance au survirage en augmentant de façon supplémentaire l'angle de patinage de la roue arrière pour augmenter sa force de braquage Fc et, lorsque le rapport de la puissance de braquage K à la charge verticale est supérieur à la valeur Y prédéterminée, on doit l'empêcher d'avoir une tendance

excessive au sous-virage en diminuant de façon supplé-

mentaire l'angle de patinage e de la roue arrière; plus précisément, en ayant présent à l'esprit que la commande de braquage d'une roue arrière d'un véhicule doit être effectuée en tenant compte de diverses quantités

représentatives de l'état de déplacement du véhicule.

On notera à cet égard, comme cela est bien connu, que la plupart des véhicules d'utilisation générale ont des caractéristiques de braquage déterminées en usine de façon à ce qu'elles présentent une légère

tendance au sous-virage.

Dans l'agencement décrit ci-dessus, l'ordina-

teur 12 est constitué par un système à micro-ordinateurs comportant divers circuits intégrés (non représentés) servant à réaliser certaines fonctions nécessaires, par exemple sous la forme d'une unité centrale, d'une mémoire morte, d'une mémoire vive, d'un certain nombre d'interfaces périphériques, etc... Le système à micro-ordinateurs est prévu pour calculer une puissance de braquage d'un pneu lors d'un

mouvement de virage du véhicule et, en fonction de celle-

ci, pour commander de façon supplémentaire l'angle de braquage des roues arrière 11, 11, déterminant ainsi un angle de braquage optimal des roues arrière pour l'état réel de déplacement du véhicule. Des traitements respectifs sont réalisés à cet effet dans le système d'ordinateur selon un programme de commande décrit

ultérieurement et sous forme d'un logiciel stocké pré-

alablement dans la mémoire morte. A cet égard, au lieu de l'ordinateur 12 on peut utiliser plusieurs circuits

électriques ayant des fonctions semblables.

La figure 4 est un organigramme schématique du programme stocké dans la mémoire (mémoire morte)

du système à micro-ordinateur.

Comme le montre la figure 4, le programme

commence par une étape 50 lorsque le système à micro- ordinateur est mis sous tension ou réinitialisé et passe à une étape

d'initialisation 51 pour initialiser les interfaces périphériques et initialiser les variables nécessaires. Le programme passe ensuite dans une boucle

de base comportant plusieurs étapes 52 à 61.

Dans la première étape 52 de la boucle de base, le signal de détection x du capteur d'angle de braquage 14 des roues avant 5, 5 est introduit pour lire l'angle de braquage réel 5f des roues avant 5, 5, et à l'étape 53, le signal de détection y du capteur de vitesse du véhicule 15 est introduit pour lire la vitesse V du véhicule. En outre, à l'étape 54, le signal

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de détection a0 du capteur d'accélération latérale 13 est introduit pour lire l'accélération latérale réelle aa, et lors d'une étape ultérieure 55, comme dans le cas de l'art antérieur mentionné précédemment, le signal de donnée de braquage des roues arrière do0 est obtenu à partir de l'angle de braquage réel des roues avant 6f, de la vitesse du véhicule V et de l'accélération

latérale réelle aa.

a

Par la suite, à l'étape 56, l'angle de bra-

quage réel 1f et la vitesse V du véhicule tels qu'ils sont obtenus, sont traités de façon à calculer à partir de ceux-ci des valeurs prévues a1 à an de l'accélération latérale a correspondant de façon univoque aux valeurs probables K1 à Kn de La puissance de braquage K. A l'étape 57 qui suit immédiatement, les valeurs prévues a1 à n sont comparées à l'accélération latérale réelle aa pour sélectionner la valeur a. la plus proche de la valeur réelle aa et en déduire la valeur K que l'on suppose être la puissance de braquage réel des roues

arrière 11, 11.

Le signal de données de correction d2 est ensuite obtenu à l'étape 59 à partir de la puissance de braquage K à partir des données F et, lors d'une étape ultérieure 60, la combiner au signal de donnée d2. Les résultats de la synthèse sont recueillis de façon à être envoyés à la dernière étape 61 de la boucle de base, sous la forme d'un signal de commande d fourni au servomécanisme 8, dirigeant ainsi les roues arrière

11, 11.

Dans la description qui précède, pour obtenir

un angle de braquage en fonction du signal de commande d, lorsque les roues arrière 11, 11 ont été effectivement braquées à partir d'un certain angle de braquage jusqu'à un angle final, elles s'écartent généralement légèrement

de l'angle initial. A cet égard, bien qu'il soit néces-

saire de comparer l'angle final déterminé par le signal d, à l'angle précédent, ce traitement est réalisé dans ce mode de réalisation par un circuit électrique interne

(non représenté) du servo-mécanisme 8.

Comme il ressort de la description ci-dessus,

le premier mode de réalisation de l'invention permet d'éviter au système de direction pour véhicules d'être affecté par des variations de la puissance de braquage K du pneu résultant de variations de certains facteurs tels la pression d'air P du pneu, la charge W sur la partie en contact avec le sol du pneu, l'état de surface de la route, assurant ainsi en permanence un actionnement régulier du volant, même lors d'un virage, améliorant

de ce fait efficacement la maniabilité du véhicule.

La figure 5 est un schéma fonctionnel d'une partie de commande d'un système de braquage pour véhicules

selon une variante résultant d'une modification du sys-

tème de traitement des signaux de l'ordinateur 12 du premier mode de réalisation, dans lequel les parties et les traitements identiques sont désignés par des numéros de référence ou des lettres identiques à ceux

du premier mode de réalisation.

Dans la partie de commande du mode de réalisa-

tion modifié, au lieu de déterminer directement la puissance de braquage K, un coefficient de frottement p entre la surface de la route et le pneu est déterminé en tant qu'autre paramètre représentant indirectement la puissance de braquage K. Plus précisément, dans le mode de réalisation modifié, l'angle de braquage réel f des roues avant d'un véhicule et la vitesse de déplacement V du véhicule détectés en tant que facteurs représentant un état de déplacement du véhicule, par un capteur d'angle de braquage 14 et un capteur de vitesse du véhicule 15, sous forme de signaux x et y, respectivement, sont traités

dans un micro-ordinateur 12, par un traitement de conver-

sion D2, o ils sont convertis en un ensemble de valeurs probables 1 à acn d'une accélération latérale a du véhicule correspondant de façon univoque à un ensemble

de valeurs calculées P1l à Pn du coefficient de frot-

tement Ip.

Le principe de la conversion est décrit ci- après en se référant à la figure 6 qui, comme les figures 16 et 17, illustre de façon typique une relation entre la force de braquage Fc et l'angle de patinage B pour diverses valeurs pi (l'indice "i" de p étant un entier arbitraire appartenant à un intervalle donné) du coefficient de frottement p du véhicule. Comme le montre la figure 6, le coefficient p diminue lorsque

l'indice i augmente.

Comme dans le premier mode de réalisation, pour une valeur donnée de la vitesse V du véhicule, l'angle de patinage a des roues arrière peut être obtenu à partir de l'angle de braquage 6f, à partir de données empiriques recueillies à l'avance. En outre, comme décrit précédemment, on connaît une relation telle Fc=m.a o m est la masse du véhicule. Comme l'angle a et la masse m peuvent être connus, on peut calculer les

valeurs c1 à an de l'accélération latérale a correspon-

dant de façon univoque aux valeurs probables p1 à Pn

du coefficient de frottement p des roues arrière.

Se référant de nouveau à la figure 5, un capteur d'accélération latérale 13 détecte une valeur instantanée de l'accélération latérale réelle a a, en tant que facteur représentatif de l'état de déplacement

du véhicule, sous forme d'un signal de données d'accé-

lération latérale mesuréea O. Le signal de données d'accélération latérale mesurée o0 est soumis à un traitement de comparaison E2, o les données calculées a1 à an de l'accélération latérale a sont comparées

à l'accéLération latérale réelle a(a, de façon à sélec-

tionner la valeur a. la plus proche de la valeur réelle aa, et en déduire une valeur pi correspondante parmi les coefficients de frottement Pl à Pn' cette valeur

Pi étant supposée être la valeur réelle pl du coeffi-

cient p. A cet égard, dans un autre mode de réalisation modifié, on peut utiliser un capteur de coefficient de frottement ou un dispositif de ce type, prévu pour détecter directement le coefficient de frottement, par

exemple par un contact avec le sol.

Le coefficient de frottement réel py est,tel qu'il est calculé, traité sous forme d'un signal de donnée d21 devant être soumis à une opération décrite ultérieurement G2 pour obtenir, à partir de données F2 préalablement stockées, un autre signal de donnée d22 représentant une correction nécessaire à appliquer à la direction des roues arrière, correspondant au signal d21. Le signal de donnée de correction d22 dont le signe est positif ou négatif selon le sens de la correction, est ensuite soumis à un traitement de synthèse C tel qu'un traitement d'addition, o il est additionné à un signal de donnée de direction normale do0 des roues

arrière avant d'être envoyé à un servo-mécanisme 8.

Le traitement G2 mentionné ci-dessus est décrit ci-après de façon plus détaillée. Ce traitement G2 est destiné à produire, lorsque le coefficient de frottement p entre le pneu et la surface de la route qui peut être verglacée, diminue en-dessous d'une valeur prédéterminée, le signal de donnée de correction d22 servant à diriger de façon supplémentaire les roues arrière de la même direction de braquage que les roues avant, d'un angle de braquage de correction donné et ainsi augmenter l'angle de patinage de chaque roue arrière par rapport à la position normale qu'elles doivent avoir uniquement en fonction du signal de donnée de braquage des roues

arrière dO.

Dans la description fonctionnelle ci-dessus,

pour effectuer un braquage supplémentaire des roues arrière le signal de données de correction d22 est produit à partir des données stockées F2 de façon à ce que L'angle de braquage réel <r des roues arrière obtenu puisse r empêcher d'inutiles mouvements d'oscillations de la partie arrière du véhicule. Au contraire, lorsque Le coefficient de frottement p entre le pneu et la surface de la route qui peut être une route revêtue d'un ciment rugueux, dépasse La valeur prédéterminée, Le signal de donnée de correction d22 est alors produit de façon à braquer davantage les roues arrière dans une direction de braquage opposée à celle des roues avant, d'un angle de braquage de correction donné, et ainsi diminuer l'angle de patinage B de chaque roue arrière par rapport

à la position normale qu'il a Lorsqu'iL est fixé uni-

quement par le signal de donnée de braquage des roues

arrière d0.

Dans ce cas également, à partir des données F2, le signal de donnée de correction d22 est produit de telle façon que l'angle de braquage réel ôr des r roues arrière obtenu puisse empêcher d'inutiles mouvements d'oscillations de la partie arrière du véhicule. Comme cela est bien connu, les variations du coefficient de frottement p entre la surface de la route et le pneu ont certains effets sur La puissance de braquage des roues du véhicule en parfait contact avec le sol. Les données F2 sont initialisées en tenant

compte de ce point.

A cet égard, dans le système de direction

du mode de réalisation modifié, un commutateur de sé-

lection Sw pouvant si on le souhaite être actionné pour rendre systématiquement l'angle de patinage B de chaque roue arrière inférieur à sa valeur normale, telle qu'elle est obtenue en tenant compte du signal de

correction d22 produit par L'opération G2. Plus précisé-

ment, lorsque le commutateur de sélection est en position ouverte, l'ordinateur 12 fonctionne de la façon habituelle mentionnée précédemment. Au contraire, lorsque le commutateur Sw est fermé, le signal de donnée de correction d22 est fourni de telle manière que l'angle B obtenu devienne systématiquement inférieur à sa valeur habituelle, ce qui signifie que la puissance de braquage Fc des roues arrière est toujours inférieure à celle que l'on obtient lorsque le commutateur Sw est

en position ouverte.

En d'autres termes, lorsque le commutateur de sélection Sw est fermé, le véhicule a tendance à être dévié vers l'extérieur dans sa partie arrière lorsqu'il

aborde un virage, rendant ainsi la conduite très sportive.

A cet égard, le commutateur de sélection Sw peut être maintenu ouvert lors d'un parcours habituel et peut être fermé à la discrétion du conducteur du véhicule lorsqu'il

parcourt une série de virages consécutifs.

Ce commutateur de sélection peut être prévu dans le système de direction pour véhicules, conformément au premier mode de réalisation ainsi que dans des systèmes de direction respectifs pour véhicules selon

des modes de réalisation décrits ultérieurement.

Il est à noter que l'on peut utiliser comme autres commutateurs de sélection, un commutateur dont les états fermé et ouvert sont interrogés après le traitement de synthèse C, et avant de produire le

signal de commande d.

La figure 7 représente un organigramme schématique d'une partie essentielle d'un programme

stocké dans une mémoire (non représentée) du micro-

ordinateur 12 du mode de réalisation modifié ci-dessus, comportant une série d'étapes de traitement 156 à 160 remplaçant les étapes 56 à 60 de la figure 4, le reste du programme étant pratiquement identique à celui de

la figure 4.

Les étapes 156 à 160 sont décrites ci-dessous lorsque le commutateur de sélection Sw est placé en position ouverte. Il est à noter que dans le cas o le commutateur de sélection Sw est en position fermée, le signal de donnée de correction d22 doit être produit lors d'une étape de traitement décrite ci-dessous 159 de façon à rendre l'angle de patinage e des roues arrière, inférieur à celui que l'on obtient lorsque le

commutateur Sw est en position ouverte.

Lors de cette étape 156, les valeurs probables a1 à an de l'accélération latérale t correspondant aux valeurs prévues Pl à n du coefficient de frottement p sont obtenues à partir de l'angle de braquage réel des roues avant déjà obtenu et, à l'étape 157, les valeurs calculées 1 à an de l'accélération latérale a sont comparées à sa valeur réelle mesurée aa déjà lue, a pour choisir lors de l'étape 158 suivante la valeur ai la plus proche de la valeur réelle a a' en en déduisant le coefficient p, de frottement entre le pneu de la roue arrière et le sol. A l'étape 159, le signal de donnée de correction d22 est ensuite obtenu à partir du coefficient py et des données F2 et, à l'étape 160, le signal d22

est combiné au signal de donnée de braquage normal do.

Selon le mode de réalisation modifié, le système de braquage pour véhicules est protégé des variations du coefficient de frottement p entre la surface de la route et le pneu de façon à ce qu'on puisse obtenir en permanence une opération de braquage régulière, comme lorsque l'on effectue un virage en épingle à cheveux ou lorsqu'on change de file, même dans le cas d'une route à faible coefficient de frottement p, comme une route verglacée, facilitant

ainsi le braquage du véhicule.

On se référera de nouveau ci-après à la méthode d'obtention de la puissance de braquage et du coefficient de frottement du premier mode de réalisation

et de sa variante.

Pour une vitesse de véhicule donnée, on peut prévoir une accélération latérale en fonction de la différence entre les angles de braquage entre Les roues avant et les roues arrière ainsi que des angles de patinage des pneus des roues avant et arrière, en faisant l'hypothèse d'une certaine caractéristique des pneus des roues avant et arrière. Il en résulte, en ce qui concerne le pneu d'au moins l'une des roues avant et arrière que l'on peut calculer les variations de la puissance de braquage et du coefficient de frottement

à partir des variations de la relation entre l'accélé-

* ration latérale et la différence d'angles de braquage

entre les roues avant et arrière.

Selon-ce procédé, une estimation est possible avec une précision remarquablement élevée lorsque le véhicule se déplace à régime pratiquement stable. Dans le cas d'un état transitoire, une précision plus élevée

peut être obtenue par approximation numérique en utili-

sant une équation de mouvements connus et en tenant compte de la rotation due aux mouvements de lacet par

rapport au centre de gravité.

On comprendra facilement à cet égard que le traitement de synthèse C qui est prévu en tant que

traitement d'addition dans la description précédente,

peut comporter un traitement de multiplication. Cependant, dans ce cas, lors de l'opération G ou G2, le signal de donnée de correction d2 ou d22 ne peut pas être produit

en tant que signal représentant une quantité supplé-

mentaire à apporter à l'angle de braquage mais en tant que facteur qui peut conduire à un signal de commande identique à celui du cas décrit précédemment, lorsqu'il est soumis au traitement de multiplication par le signal de donnée d'angle de braquage normal des roues arrière do.

58130

On décrit ci-après un système de direction pour véhicules, selon un second mode de réalisation de l'invention, en se référant aux figures 8 à 10, dans lesquelles les parties et les traitements identiques sont désignés par des numéros de référence ou des lettres identiques à ceux du premier mode de réalisation, comme dans le cas d'un troisième mode de réalisation décrit ultérieurement. Dans ce second mode de réalisation, contrairement au premier mode de réalisation dans Lequel la puissance de braquage K est obtenue directement, la pression d'air P du pneu est détectée et la puissance de braquage K en est déduite, compte tenu de la relation entre la puissance de braquage K et la pression d'air P du pneu représentée dans la figure 18, ce qui permet

de commander le braquage des roues arrière.

Se référant à présent à la figure 8 du second mode de réalisation, en plus d'un capteur d'accélération latérale 13, un capteur d'angle de braquage 14 des roues avant 5, 5 et d'un capteur de vitesse du véhicule 15, on utilise deux paires de capteurs de pression d'air 16, 17, 18, 19 dont les éléments sensibles à la pression servent à détecter la pression d'air P des pneus des roues avant droite et gauche 5, 5 et des roues arrière droite et gauche 11, 11, respectivement, les capteurs

de pression d'air 16 à 19 étant tous reliés à un ordi-

nateur 12.

On décrit ci-dessous la structure ainsi que le fonctionnement d'une partie de commande du système de direction selon le second mode de réalisation, en

se référant aux figures 9 et 10.

Se référant tout d'abord à la figure 9, en traitant les résultats de détection respectifs des capteurs 13 à 15, on obtient un signal de donnée de braquage ordinaire do des roues arrière 11, 11 par un traitement semblable à celui décrit dans le premier

mode de réalisation.

En outre, à partir des capteurs de pression d'air 16 à 19, leurs signaux de détection p, dont chacun représente respectivement la pression d'air P du pneu des roues avant et arrière 5, 5 et 11, 11 correspondantes, sont soumis à une opération H, consistant à traiter ces signaux à partir de données F3 préalablement stockées pour produire un signal de donnée de correction d32. Le signal de donnée d32 dont le signe est positif ou négatif selon le sens de la correction est ensuite soumis à un traitement de synthèse C pour être additionné à la donnée de braquage normal do et pour ainsi produire un signal de

commande d destiné à être envoyé à un servo-mécanisme 8.

Les détails concernant l'opération H sont donnés ci-après. Comme décrit précédemment, en ce qui

concerne chacune des roues arrière 11, lorsque la pres-

sion d'air Pr du pneu diminue en-dessous d'une valeur prédéterminée, sa puissance de braquage Kr diminue de

façon correspondante.

Par conséquent, lorsque la pression d'air du pneu Pr des roues arrière 11, 11, telle qu'elle est détectée par les capteurs de pression d'air 18 et 19, est inférieure à une valeur prédéterminée, leur puissance

de braquage Kr est inférieure à une valeur prédéterminée.

Dans ce cas, le traitement H produit,à partir des données F3, le signal de donnée de correction d32 ayant pour effet de braquer davantage les roues arrière 11, 11 dans la même direction de braquage que les roues avant , 5, d'un angle de braquage de correction donné, pour augmenter ainsi l'angle de patinage f de chacune des roues arrière 11, par rapport à une position normale

qu'elles doivent avoir lorsqu'elles sont braquées uni-

quement à partir du signal de donnée de braquage des

roues arrière do.

Au contraire, lorsque la pression d'air du pneu Pr des roues arrière 11, 11 dépasse la valeur prédéterminée, le signal de donnée de correction d32 est alors produit de telle manière qu'il amène un braquage supplémentaire des roues arrière 11, 11 dans la direction de braquage opposée à celle des roues avant 5, 5, d'un angle de braquage de correction donné, pour diminuer ainsi l'angle de patinage de chacune des roues arrière 11, par rapport à la position normale qu'elles doivent occuper lorsqu'elles sont braquées uniquement à partir du signal de donnée de braquage

des roues arrière dO.

Dans ce cas également, le signal de donnée de correction d32 est déterminé à partir des données F3 préalablement stockées, de façon à ce que l'angle de braquage réel 6r des roues arrière 11, 11 puisse faire r en sorte que l'actionnement du volant I fournisse une

trace normale lorsque le véhicule effectue un virage.

A cet égard, la description donnée ci-dessus

concerne le résultat d'un traitement dans le cas o la pression d'air P du pneu des roues avant 5, 5 est

supposée maintenue à niveau constant.

En d'autres termes, comme déjà décrit, les roues avant et arrière 5, 5 et 11, 11 sont chacune munies d'un capteur de pression d'air de façon à ce que le signal de donnée de correction d32 puisse être produit en tenant compte de la pression d'air des pneus

P des quatre roues 5, 5 et 11, 11.

Selon le second mode de réalisation, le système de braquage pour véhicules est également protége, en ce qui concerne ses caractéristiques de déplacement, des variations de la puissance de braquage K du pneu résultant de variations de la pression d'air P du pneu, permettant ainsi en permanence un maniement régulier

du volant 1, même lors d'un virage, et améliorant sen-

siblement la maniabilité du véhicule. En outre, dans le second mode de réalisation, on utilise comme source de signal de détection un élément de détection de pression d'air P du pneu à partir duquel on peut déterminer pratiquement directement la puissance de braquage K, de façon à ce que la fiabilité du résultat traité du signal soit considérablement accru, en plus du fait que cela conduit à une simplification et à un raccourcissement du programme 12, en réduisant efficacement le

coût total du système.

On notera que comme les variations -de pression

d'air des pneus des roues avant 5, 5 peuvent être faci-

lement ressenties par un conducteur et être par consequent corrigées, et que lorsqu'on considère en outre le fait empirique que le chargement d'objets ou que le poids d'un passager s'applique sur les roues arrière 11, 11 et qu'ils sont susceptibles d'augmenter la température de chaque pneu arrière et, par conséquent, leur pression d'air Pr, il semble également suffisant dans la pratique de fournir un capteur de pression d'air approprié pour chaque roue arrière 11, 11, au lieu de fournir des capteurs de pression d'air 16 à 19 couvrant l'ensemble

des roues avant et arrière 5, 5 et 11, 11.

La figure 6 représente un organigramme schématique d'une partie essentielle du programme

stocké dans une mémoire (non représentée) du micro-

ordinateur 12, du système de direction du second mode de réalisation, comprenant une série d'étapes de traitement 256 à 258 remplaçant les étapes 56 à 60 de la figure 4, le reste du programme étant pratiquement

identique à celui de la figure 4.

A l'étape 256, les signaux de détection res-

pectifs P de tous les capteurs de pression d'air 16 à 19 sont introduits pour lire la pression d'air P des pneus des roues respectives 5, 5 et 11, 11, alors qu'il est à noter que les lettres de référence p et P désignent tous les capteurs 16 à 19 et les pneus respectifs des

roues 5, 5 et 11, 11.

Lors d'une étape 257, le signal de donnée de correction d32 est obtenu à partir de la pression d'air détectée P des pneus respectifs ainsi que des données stockées F3, et à l'étape 258, le signal d32 est additionné au signal de donnée de braquage ordi- naire do. Il est inutile de mentionner que dans la

description ci-dessus les données F3 sont préalablement

déterminées en tenant compte des courbes caractéristiques

telles que celles de la figure 18.

Enfin, on décrit ci-après un système de direc-

tion pour véhicules selon le troisième mode de réalisation

de l'invention, en se référant aux figures 11 à 13.

Dans le troisième mode de réalisation, contrai-

rement au premier mode de réalisation dans lequel la puissance de braquage. K est directement obtenue, une charge verticale W sur le pneu d'un véhicule est détectée de façon à en déduire la puissance de braquage K, compte tenu de la relation entre la puissance de braquage K et la charge verticale W des pneus respectifs, comme le montre la figure 15, de façon à réaLiser la commande de

direction des roues arrière.

Se référant à la figure 11, dans le troisième mode de réalisation, au lieu des capteurs de pression d'air 16 à 19 du second mode de réalisation, on utilise deux paires de capteurs de charge 26, 27, 28 eta29 pour détecter la charge verticale W appliquée aux pneus des roues avant droite et gauche 5, 5 et des roues arrière droite et gauche 11, 11, respectivement, Les capteurs de charge verticale 26 à 29 étant tous reliés à un ordinateur 12. Dans ce mode de réalisation, chacun des

capteurs de charge verticale 26 à 29 comprend un détec-

teur de course (non représenté) servant à détecter la course d'amortissement vertical d'un élément de suspension

adapté à chacune des roues avant et arrière 5, 5 et 11, 11.

On notera que chacun des capteurs 26 à 29 peut être constitué par un capteur de pression servant à détecter La charge verticale W. On décrit ci-dessous la structure ainsi que Le fonctionnement d'une partie de commande du système de direction du troisième mode de réalisation, en asso-

ciation avec les figures 12 et 13.

Se référant tout d'abord à la figure 12, par traitement des résultats de détection respectifs des capteurs 13 à 15, un signal de donnée de braquage ordinaire do des roues arrière 11, 11 est obtenu par

un procédé semblable à celui du premier mode de réali-

sation. En outre, à partir des capteurs de charge

verticale 26 à 29, leurs signaux de détection w repré-

sentant respectivement chacun la charge verticale W appliquée sur le pneu des roues avant et arrière 5, 5 et 11, 11 correspondantes, sont soumis à une opération J, dans laquelle ils sont traités à partir des données F4 préalablement stockées, pour produire un signal de donnée de correction d42. Le signal de donnée d42, dont le signe est positif ou négatif selon le sens de la correction, est ensuite soumis à un traitement de synthèse C pour être additionner à la donnée de braquage normal do, de façon à produire un signal de commande d

devant être envoyé à un servo-mécanisme 8.

Les détails concernant l'opération J sont donnés ci-dessous. Comme décrit précédemment, en ce qui concerne chacune des roues arrière 11, lorsqu'une charge verticale Wr appliquée sur son pneu, diminue en-dessous d'une valeur prédéterminée, sa puissance de braquage diminue de façon correspondante. Par conséquent, lorsque la charge verticale Wr des roues arrière 11, 11, telle qu'elle est détectée par les capteurs de charge verticale 28, 29, est inférieure à une valeur prédéterminée, leurs puissances de braquage Kr sont également inférieures à une valeur prédéterminée. Dans ce cas, le traitement J produit, à partir des données F4, le signal de donnée de correction d42 servant à braquer davantage les roues arrière 11, 11 dans la même direction de braquage que les roues avant 5, 5, d'un angle de braquage de correction donné, pour ainsi augmenter l'angle de patinage B des roues arrière 11 par rapport à la position normale qu'elles doivent occuper lorsqu'elles ne sont braquées que sous l'effet du signal de donnée de braquage des

roues arrière d0.

Au contraire, lorsque la charge verticale Pr des roues arrière 11, 11 dépasse la valeur prédéterminée, le signal de donnée de correction d42 estalors produit de telle manière qu'il amène un braquage supplémentaire des roues arrière 11, 11 dans la direction de braquage opposée à celle des roues avant 5, 5, d'un angle de braquage de correction donné, augmenant ainsi l'angle de patinage e de chacune des roues arrière 11, par rapport à la position normale qu'elles doivent occuper lorsqu'elles ne sont dirigées que sous l'effet du signal de donnée de

braquage des roues arrière do.

Dans ce cas également, le signal de donnée de correction d42 est déterminé à partir des données F4

préalablement stockées de façon à ce que l'angle de bra-

quage réel 6 des roues arrière 11, 11 puisse assurer r que l'actionnement du volant 1 produise une trace normale

lorsque le véhicule effectue un virage.

A cet égard, la description ci-dessus porte

sur le résultat d'un traitement dans le cas o la charge verticale W appliquée sur le pneu des roues avant 5, 5

est supposée maintenue à un niveau prédéterminé.

En d'autres termes, comme déjà mentionné, les roues avant et arrière 5, 5 et 11, 11 sont chacune respectivement munies d'un capteur de charge verticale, de façon à ce que le signal de donnée de correction d42 puisse être produit en tenant compte de la charge verticale W appliquée sur les pneus de l'ensemble des

roues 5, 5 et 11, 11.

Selon le troisième mode de réalisation, le système de direction pour véhicules est également protégé des variations de la puissance de braquage K du pneu résultant de variations de la charge verticale W appliquée sur le pneu assurant ainsi en permanence un maniement régulier du volant 1, même lors d'un virage

et augmentant sensiblement la maniabilité du véhicule.

En outre, selon le troisième mode de réalisation, on utilise comme source de signal de détection un élément servant à détecter la charge verticale W appliquée sur le pneu, à partir duquel on peut déduire pratiquement directement la puissance de braquage K de façon à accroître considérablement la fiabilité du résultat du traitement du signal, en plus du fait que le programme de traitement utilisé dans l'ordinateur 12 peut être simplifié et raccourci, réduisant ainsi efficacement le

coût total du système.

A cet égard, lorsqu'on tient compte du fait empirique que le chargement d'objets ou que le poids d'un passager s'applique principalement sur tes roues arrière 11, 11, comme cela a déjà été décrit, il semble également suffisant dans la pratique de fournir un capteur de charge verticale appropriée sur l'une ou L'autre ou les deux roues arrière 11, 11 au lieu de prévoir des capteurs de charge verticale 26 à 29 couvrant la totalité des roues avant et arrière 5, 5

et 11, 11.

La figure 13 représente un organigramme schématique d'une partie essentielle du programme stocké dans une mémoire (non représenté) du micro-ordinateur 12 du système de direction selon le troisième mode de réalisation, comportant une série d'opérations de traitement 356 à 358 remplaçant les étapes 56 à 60 de la figure 4, la partie restante du programme-étant

pratiquement identique à celle de la figure 4.

A l'étape 356, les signaux de détection res-

pectifs w de tous Les capteurs de charge verticale 26 à 29 sont introduits pour lire la charge verticale W appliquée sur les pneus des roues respectives 5, 5 et 11, 11, les lettres de référence w et W se référant à la totalité des capteurs 26 à 29 et aux pneus respectifs

des roues 5, 5 et 11, 11, respectivement.

A l'étape 357, à partir de la charge verticale détectée W appliquée sur les pneus respectifs ainsi qu'à partir des données stockées F4, le signal de donnée de correction d42 est ensuite obtenu et, à l'étape 358, le signal d42 est additionné au signal de donnée de braquage normal do0. Il est inutile de préciser que,

dans la description donnée ci-dessus, les données F4

sont préalablement prédéterminées en tenant compte de La relation entre la puissance de braquage K et la charge verticale W, telle que celle représentée dans

la figure 15.

Il est à noter que dans chacun des modes de réalisation de l'invention indiqués ci-dessus, chaque mémoire servant au stockage des données A, F, F2, F3 ou F4 peut être constituée par une mémoire morte ou par un disque magnétique, ou par un dispositif-de ce type.

En outre, dans les modes de réalisation ci-

dessus, on peut utiliser comme capteurs servant à détecter une quantité représentative d'un mouvement de virage du véhicule, un capteur d'accélération de lacet au lieu ou en plus du capteur d'accélération latérale.

En outre, on notera que les modes de réalisa-

tion ci-dessus peuvent être combinés de façon volontaire pour réaliser un système de direction pour véhicules de

qualité supérieure.

On comprendra facilement en outre que le domaine d'application de la présente invention ne se Limite pas à un système de direction pour véhicules conformément à l'art antérieur décrit précédemment mais couvre d'autres systèmes de direction pour véhicules, proposés tels que la demande de brevet japonais n 57-134888 déposée par la présente Demanderesse le 2 AoOt 1982 et publiée le 10 Février 1984 sous le numéro JP-A- 59-26363. Dans un système de direction pour véhicules selon le brevet JP-A-59-26363, l'angle de braquage d'une roue arrière n'est pas directement calculé par un ordinateur mais est commandé par un ordinateur de telle manière que le rapport de l'angle de braquage de la roue arrière, à celui de la roue avant,

varie en fonction de la valeur de la vitesse du véhicule.

Par conséquent, lorsqu'on l'applique à un système de direction de ce type pour véhicules, la présente invention peut être réalisée de telle manière que le rapport de l'angle de braquage de la roue arrière à celui de la roue avant est commandé en tenant compte de la puissance de braquage, pour se conformer au principe de la présente invention selon lequel on cherche à réduire l'influence des variations de la puissance de braquage sur le confort de conduite offert

au conducteur.

A titre d'exemple, lorsqu'on l'applique au système de direction du brevet JP-A-59-26363 dans lequel le rapport de l'angle de braquage a une valeur dont le signe est positif dans un domaine de valeurs

relativement élevées de la vitesse du véhicule, la pré-

sente invention peut être mise en oeuvre de telle manière que dans ce domaine de vitesses du véhicule, le rapport des angles de braquage des roues avant à arrière est commandé de façon à présenter une valeur positif plus importante qu'une valeur donnée pour augmenter l'angle de patinage de la roue arrière lorsque la roue avant est braquée, quand la puissance de braquage de la roue

arrière devient inférieure à une valeur prédéterminée.

En outre, comme on n'a pas fait mention dans la descrip-

tion ci-dessus des véhicules auxquels la présente invention peut s'appliquer, il est clair que ce véhicule peut être un véhicule du type à moteur avant, traction arrière, du type à moteur avant, traction avant, du type à quatre roues motrices, ou de n'importe quel type approprié, sous réserve que l'on tienne compte des

caractéristiques particulières à ce système moteur.

Claims (12)

REVENDICATIONS

1. Système de direction pour véhicule ayant au moins une roue avant (5) pouvant être dirigée et au moins une roue arrière (11) pouvant être dirigée comprenant: - un mécanisme de direction des roues avant servant à diriger ladite roue avant; - un mécanisme de direction des roues arrière servant à diriger ladite roue arrière en tenant compte d'une quantité représentative de l'état de déplacement dudit véhicule; caractérisé en ce que ledit mécanisme de direction des roues arrière (7, 8, 9, 10, 12, 13, 14, 15) comprend - un moyen d'actionnement (7, 8, 9, 10) pour actionner ladite roue arrière;

- un moyen de détection (13, 14, 15) pour détec-

ter ladite quantité représentative de l'état de déplacement (6f, V, (a); un moyen de commande (12) connecté auxdits moyens de détection et prévu pour fournir un signal de commande (d) audit moyen d'actionnement; et en ce que ledit moyen de commande comporte: - un premier moyen de traitement (A, B) recevant un signal de sortie (x, y, a0) provenant dudit moyen

de détection pour produire un premier signal (d0) repre-

sentant un angle de braquage normal de ladite roue

arrière; -

- un second moyen de traitement (D, E, F, G) pour déterminer des données (Kr- Ur, Pr, Wr) liées au moins à la puissance de braquage (Kr) de ladite r roue arrière et pour produire un second signal (d2) servant à corriger ledit premier signal sur la base desdites données; et - un moyen de synthèse (C) pour combiner ledit premier signal et ledit second signal et produire ledit

signal de commande.

SR 2771 JP/MP

2. Système de direction selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit second moyen de traitement est prévu pour produire, lorsque le rapport de ladite puissance de braquage de ladite roue arrière à la charge verticale de Ladite roue arrière dépasse une valeur prédéterminée, ledit second signal, de façon à braquer ladite roue arrière de façon supplémentaire par rapport audit angle de braquage normal, dans la direction opposée à la direction de braquage de ladite roue avant, pour diminuer l'angle de patinage de ladite roue arrière

lorsque ledit véhicuLe effectue un virage.

3. Système de direction selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit second moyen de traitement est prévu pour produire, Lorsque le rapport de ladite puissance de braquage de Ladite roue arrière à La charge verticale de ladite roue arrière est inférieur à une valeur prédéterminée, Ledit second signaL de façon à braquer ladite roue arrière, de façon supplémentaire par rapport audit angle de braquage normal, dans La même direction que la direction de braquage de Ladite roue avant, pour augmenter L'angle de patinage de ladite

roue arrière, lorsque ledit véhicule effectue un virage.

4. Système de direction selon-La revendication 1, caractérisé en ce que Ledit second moyen de traitement est prévu pour produire ledit second signal de façon à braquer ladite roue arrière de façon supplémentaire par

rapport audit angle de braquage normal, dans une direc-

tion opposée à la direction de braquage de Ladite roue avant, pour diminuer l'angle de patinage de ladite roue arrière Lorsque ledit véhicule effectue un virage, quand le rapport de ladite puissance de braquage de ladite roue arrière à La charge verticale de Ladite roue arrière dépasse une vaLeur prédéterminée et dans la même direction que La direction de braquage de Ladite roue avant, pour augmenter ledit angle de patinage de ladite roue arrière lorsque ledit véhicule effectue un virage, quand ledit rapport de ladite puissance de braquage de ladite roue arrière à la charge verticale de la roue arrière est inférieur à ladite valeur prédéterminée.

5. Système de direction selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit moyen de commande comprend un système d'ordinateur (12) monté sur ledit véhicule

et ayant au moins une mémoire, ledit système d'ordi-

nateur étant relié auxdits moyens de détection et

auxdits moyens d'actionnement.

6. Système de direction selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit premier moyen de traitement contient des données (A) concernant divers états de

déplacement du véhicule et un premier programme effec-

tuant une opération (B) pour produire ledit premier signal à partir dudit signal de sortie du moyen de détection et desdites données, en ce que lesdites données et ledit programme sont stockés dans ladite mémoire dudit système d'ordinateur, respectivement; et en ce que ledit moyen de synthèse comprend un programme d'édition

(C) stocké dans ladite mémoire dudit système d'ordinateur.

7. Système de direction selon la revendication 6, caractérisé en ce que: ledit second moyen de traitement reçoit ledit signal de sortie dudit moyen de détection; et - ledit second moyen de traitement comprend: - un programme de traitement de conversion (D)

pour calculer un ensemble de valeurs (c.) de l'accélé-

ration latérale (a) dudit véhicule correspondant à diverses valeurs probables (Ki) de ladite puissance de braquage (K), sur la base d'au moins la valeur (x, y) dudit signal de sortie provenant dudit moyen de détection, liée à l'angle de braquage (df) de ladite roue avant et à la vitesse (V) dudit véhicule; - un programme de traitement de comparaison (E) servant à comparer lesdites valeurs ainsi calculées de ladite accélération latérale à la valeur (O0) dudit signal de sortie dudit moyen de détection, liée à une valeur réelle (a) de ladite accélération latérale, a pour déterminer une valeur réelle (Kr) de ladite puissance de braquage d'au moins ladite roue arrière; - un second programme effectuant une opération (G) servant à produire ledit second signal (d2), sur la base d'un signal (d1) lié à ladite valeur réelle ainsi déterminée de ladite puissance de braquage et de diverses valeurs données (F) de ladite puissance de braquage; et en ce que ledit programme de conversion, ledit programme de traitement de comparaison et ledit second programme effectuant une opération sont stockés dans ladite

mémoire dudit système d'ordinateur, respectivement.

8. Système de direction selon la revendication 6, caractérisé en ce que: ledit second moyen de traitement reçoit ledit signal de sortie dudit moyen de détection; et - ledit second moyen de traitement comprend: - un programme de traitement de conversion (D2)

pour calculer un ensemble de valeurs (a.) de l'accélé-

ration latérale (a) dudit véhicule correspondant à diverses valeurs probables (p.i) du coefficient de frottement (pi) entre le pneu dudit véhicule et la surface de la route, sur la base d'au moins la valeur (x, y) dudit signal de sortie provenant dudit moyen de détection, liée à l'angle de braquage (6f) de ladite roue avant et à la vitesse (V) dudit véhicule; - un programme de traitement de comparaison (E2) servant à comparer lesdites valeurs ainsi calculées de ladite accélération latérale à une valeur Ca0) dudit signal de sortie dudit moyen de détection, liée à une valeur réelle (aa) de ladite accélération latérale, pour déterminer une valeur réelle (Kr) dudit coefficient r de frottement entre au moins un pneu de ladite roue arrière et la surface de la route; - un second programme effectuant une opération (G2) pour produire ledit second signal (d22), sur la base d'un signal (d21) lié à ladite valeur réelle ainsi déterminée dudit coefficient de frottement et de diverses valeurs données (F2) dudit coefficient de frottement; et en ce que ledit programme de conversion, ledit programme de traitement de comparaison et ledit second programme effectuant une opération, sont stockés

dans ledit système d'ordinateur, respectivement. -

9. Système de direction selon la revendication 6, caractérisé en ce que: ledit second moyen de traitement comprend - des moyens de détection de la pression d'air (16, 17, 18, 19) pour détecter la pression d'air (Pr) d'un pneu d'au moins ladite roue arrière; - un second programme effectuant une opération (H) pour produire ledit second signal (d32) sur la base d'un signal (p) à partir desdits moyens de détection de la pression d'air, lié à ladite pression d'air dudit pneu et sur la base de diverses valeurs données (F3) de ladite pression d'air; et en ce que ledit second programme effectuant une opération est stocké dans ladite mémoire dudit

système d'ordinateur.

10. Système de direction selon la revendication 6, caractérisé en ce que: - le second moyen de traitement comprend: - des moyens de détection de la charge verticale (26, 27, 28, 29) pour détecter une charge verticale (Wr) d'au moins ladite roue arrière; - un second programme effectuant une opération (J) pour produire ledit second signal (d42) sur la base d'un signal (w) provenant desdits moyens de détection de la charge verticale et lié à ladite charge verticale, et sur la base de diverses valeurs données (F4) de ladite charge verticale; et en ce que ledit second programme effectuant une opération est stocké dans Ladite mémoire dudit

système d'ordinateur.

11. Système de direction selon la revendication , caractérisé en ce que les moyens de détection de la charge verticale sont constitués par un détecteur de course (26, 27, 28, 29) pour détecter la course verticale d'un élément de suspension d'au moins ladite

roue arrière.

12. Système de direction selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre: - un moyen de sélection (Sw) pour sélectionner un mode selon lequel la valeur dudit signal de commande est contrainte à varier de façon à rendre l'angle de patinage (9) de ladite roue arrière inférieur à la valeur

qu'il possède en mode normal.