FR2576271A1 - Dispositif de direction des roues avant et arriere - Google Patents
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Abstract
DISPOSITIF DE DIRECTION DES ROUES AVANT ET ARRIERE POUR UN VEHICULE. CE DISPOSITIF COMPREND UN MOYEN DE STOCKAGE G POUR STOCKER AU MOINS UN RAPPORT D'ANGLE DE BRAQUAGE FIXE DES ROUES ARRIERE ET UN RAPPORT VARIABLE, UN SERVO-MECANISME 15, 16, 21, 22, 23 ET 25 A 30 POUR OBTENIR UN RAPPORT D'ANGLE DE BRAQUAGE DES ROUES ARRIERE PARMI LES RAPPORTS STOCKES, UNE COMMANDE MANUELLE 34 QUI SELECTIONNE LE RAPPORT FIXE LORSQU'IL EST ACTIVE ET LE RAPPORT VARIABLE LORSQU'IL EST DESACTIVE, ET UN MOYEN DE LIMITATION C POUR DESACTIVER LA COMMANDE MANUELLE 34 LORSQU'UNE CERTAINE CONDITION CONCERNANT LE VEHICULE SE PRODUIT. APPLICATION AUX VEHICULES A QUATRE ROUES A DIRECTION MANUELLE OU ASSISTEE.
Description
2576Z71
DISPOSITIF DE DIRECTION DES ROUES AVANT ET ARRIERE.
La présente invention concerne L'amélioration d'un système de direction des roues avant et arrière pour véhicule pouvant commander de façon variable L'angle de braquage des roues arrière en fonction de l'angle de braquage des roues avant. Un certain nombre de propositions ont été faites pour fournir des dispositifs de direction des roues avant et arrière, en particulier sous la forme de
dispositifs de direction à quatre roues. A titre d'exem-
pIe, la demande de brevet japonais No 57-190052 (publi-
cation du brevet japonais no 59-81264) propose un dispositif de direction des roues avant et arrière pour un véhicule qui non seulement est capable de diriger les roues arrière en fonction du braquage des roues avant, mais qui peut également faire varier le rapport des angles de braquage des roues arrière par rapport à l'angle de braquage des roues avant en fonction de la vitesse du véhicule. Le principe général de ce dispositif est le suivant: les roues arrière sont braquées avec la même relation de phase que les roues avant, ou ne sont pas du tout braquées dans la plage des faibles vitesses, et sont braquées avec une relation
de phase opposée dans La plage des vitesses élevées.
Le rapport des angles de braquage est- une fonction continue de la vitesse du véhicule, telle qu'elle est par exemple indiquée par "D" dans- la figure 6, le
rapport des angles de braquage prenant une valeur posi-
tive ou ayant la même relation de phase, lorsque la vitesse du véhicule est supérieure à une certaine vitesse de véhicule d1, et prenant une valeur négative ou ayant la même-relation de phase lorsque la vitesse
du véhicule est inférieure à celle-ci. -
Par conséquent, le rapport des angles de braquage est commandé de façon continue conformément à cette fonction continue D, de façon à ce que le fonctionnement du dispositif de braquage puisse être favorable tant dans la plage des vitesses élevées que dans la plage des vitesses faibles. En particulier, l'angle minimum de braquage et la différence de rayon de braquage intérieur du véhicule, sont tous deux spectaculairement réduits et La manoeuvrabilité du véhicule, en particulier dans La plage des faibles vitesses, par exemple lorsque l'on introduit le véhicule dans un garage, lorsqu'on conduit la voiture dans des allées étroites et sinueuses, et lorsqu'on effectue un virage en épingle à cheveux,
est sensiblement améliorée, avec l'avantage supplémen-
taire que la réponse latérale dynamique du véhicule
est améliorée dans la plage des vitesses élevées.
Cependant, dans la plage des faibles vitesses, si les roues avant et arrière sont braquées selon la relation de phase opposée, par exemple lorsque L'on gare un véhicule le long d'un trottoir-ou lorsqu'on déplace latéralement un véhicule dans un espace limité, comme l'arrière du véhicule présente l'inconvénient d'avoir tendance à se déplacer latéralementt du point de vue du conducteur, il se trouve donc des situations o la manoeuvre de braquage est plus facile si les
roues avant et arrière sont braquées avec la même rela-
tion de phase. Même dans la plage des vitesses élevées, il peut être souhaitable de fixer le rapport des
angles de braquage seLon les souhaits du conducteur.
On peut satisfaire ce souhait en munissant ce dispositif de braquage des roues avant et arrière d'un moyen de commutation manuel permettant de fixer le rapport de l'angle de braquage des roues arrière selon les souhaits
du conducteur.
Cependant, L'actionnement de ce moyen de commuta-
tion manuel peut provoquer une brusque variation de l'angle de braquage des roues arrière, selon les conditions de fonctionnement du véhicule et peut gêner le conducteur en ce sens qu'il doit s'adapter au rapport d'angles de braquage fixe sans connaissance préalable de celui-ci, en particulier dans la plage des vitesses
élevées. La publication du brevet japonais indiquée ci-
dessus décrit l'utilisation d'une condition fixée manuellement et ne fournit qu'une solution partielle
aux problèmes mentionnés ci-dessus.
A titre d'exemple, si le moyen de commutation manuel-
le est soumis à une commutation en vue d'un passage à un mode dans lequel les roues arrière sont braquées avec la même relation de phase que les roues avant, lorsque le conducteur accélère le véhicule et que les roues arrière sont encore braquées avec la relation de
phase opposée par rapport aux roues avant, la trajec-
toire de braquage du véhicule peut rapidement se défor-
mer vers l'extérieur et le conducteur peut avoir à
effectuer une action de correction rapide.
A titre d'exemple, si le moyen de commutation manuel est mis en position marche lorsque le conducteur est en train d'effectuer une action de braquage soudaine pour amener le véhicule à effectuer un virage serré, il peut se produire une brusque variation de l'état dynamique du véhicule en raison de la variation temporaire de - la propriété de braquage, et le conducteur peut avoir à effectuer une action de correction immédiate. Cela peut poser un problème même dans la plage des vitesses
relativement faibles.
Compte tenu de ces problèmes, l'un des principaux buts de l'invention est de fournir un dispositif de direction des roues avant et arrière pour un véhicule équipé d'un moyen de commutation mécanique, qui peut améliorer de façon spectaculaire la manoeuvrabilité du véhicule et, en outre, ne conduit à aucune variation brusque de la trajectoire du véhicule lorsqu'on tente d'effectuer une sélection manuelle du rapport de l'angle
de braquage dans une situation inappropriée.
Un autre but de L'invention est de fournir un système de direction des roues avant et arrière pour un véhicule équipé d'un moyen de sélection manuelle du rapport des angles de braquage, qui ne permet la sélection manuelle du rapport d'angles de braquage que lorsque la sélection
manuelle ne provoque aucune variation brusque du mouve-
ment du véhicule.
L'invention a également pour but de fournir un système de direction des roues avant et arrière équipé d'un moyen de sélection manuelle du rapport des angles de braquage, qui interrompt temporairement et activement l'état de sélection manuelle lorsque l'état de sélection
manuelle n'est pas approprié.
Un autre but de l'invention est de fournir un dispo-
sitif de direction des roues avant et arrière équipé d'un moyen de sélection manuelle du rapport d'angles de braquage, qui délivre une alarme lorsqu'une condition de sélection manuelle est sélectionnée et que cette
sélection est inappropriée.
L'invention a également pour but de fournir un dispositif de direction des roues avant et arrière équipé d'un moyen de sélection manuelle du rapport des angles de braquage,-qui limite la vitesse du véhicule afin d'éviter toute réponse indésirable du véhicule
lorsqu'une condition de sélection manuelle est sélection-
née et que cette sélection est inappropriée.
Afin d'atteindre ces buts, la présente invention fournit un dispositif de direction des roues avant et arrière pour véhicules, permettant de commander de façon variable le rapport des angles de braquage des roues arrière-par rapport aux roues avant, selon certaines conditions, comprenant: un moyen de stockage pour stocker les données d'au moins un rapport de braquage des roues arrière fixe et un rapport d'angle de braquage des roues arrière variable, qui est une fonction de la vitesse du véhicule; un servo-mécanisme pour obtenir le rapport d'angle de braquage des roues arrière sélectionné à partir des données stockées dans le moyen de stockage; un moyen de commutation manuelle qui sélectionne l'angle de braquage fixe des roues arrière lorsqu'il est activé et sélectionne le rapport d'angle de braquage des roues arrière variable lorsqu'il est désactivé;et un moyen
de limitation pour inhiber l'action du moyen de commuta-
tion manuelle lorsque survient une certaine condition concernant le véhicule. La condition qui ne permet pas la sélection manuelle d'un rapport d'angles de braquage peut être l'accélération et la décélération du véhicule, l'action de braquage effectuée par le conducteur, une
vitesse élevée du véhicule ou d'autres paramètres pou-
vant conduire à une situation dans laquelle une telle sélection manuelle du rapport des angles de braquage
peut être inappropriée.
Par conséquent, en inhibant l'action du moyen de commutation manuelle lorsque la condition concernant le véhicule ne le permet pas, les inconvénients liés à de brusques variations de l'angle de braquage des
roues arrière sont évités.
Selon un certain aspect de la présente invention, un moyen d'alarme est utilisé au lieu du moyen de limitation. En outre, le moyen d'alarme peut être activé soit lorsque le rapport des angles de braquage est sélectionné manuellement, soit lorsqu'une condition inappropriée quelconque se produit après que le rapport
des angles de braquage ait été sélectionné manuellement.
En avertissant le conducteur lorsqu'il a sélectionné manuellement un rapport des angles de braquage et que cette sélection est inappropriée, il peut soit interrompre
la sélection manuelle, soit réduire la vitesse du véhicule.
SeLon un certain aspect de La présente invention, un moyen produisant un retard est associé au moyen de limitation afin que la sélection manuelle puisse ne pas provoquer de brusques variations de L'angle de braquage des roues arrière, par modification progressive du
rapport des angles de braquage.
Selon un autre aspect de L'invention, il est fourni un moyen de limitation de La vitesse du véhicule au lieu du moyen de limitation de La sélection manuelle, afin que toute situation inappropriée puisse être évitée par limitation de la vitesse du véhicule dans une
plage de valeurs admissibles.
Ces buts ainsi que d'autres, et les avantages de
l'invention, apparaîtront à la lecture de la description
détailLée ci-après faite en référence aux dessins annexes dans lequeLs: la figure 1 est une vue en perspective représentant La structure fondamentale globale d'un véhicule muni d'un dispositif de direction des roues avant et arrière, Le châssis du véhicule ayant été retire, - la figure 2 est une vue en perspective agrandie d'un système de direction des roues arrière du mode de réalisation de la figure 1, - la figure 3(a), (b) et (c) sont des vues éclatées du système de direction des roues arrière de La figure 2, illustrant son principe de fonctionnement, - la figure 4 est une vue en perspective schématique de la structure de commande du mode de réalisation des figures 1 à 3, - la figure 5 est un diagramme fonctionnel sous forme de bloc du mode de réalisation de La figure 4, - la figure 6 est un graphique caractéristique de la sortie du rapport d'angLes de braquage du mode de réalisation de la figure 5, - la figure 7 est une vue en perspective, semblable à celle de la figure 4, d'un autre mode de réalisation de la structure de commande d'un système de direction des roues arrière, - la figure 8 est un diagramme fonctionnel sous forme de blocs du mode de réalisation de la figure 7, - la figure 9 est une vue en perspective semblable à celle de la figure 4 d'un autre mode de réalisation de la structure de commande d'un système de direction des roues arrière, - la figure 10 est un diagramme fonctionnel sous forme de blocs du mode de réalisation de la figure 9, - la figure 11 est une vue en perspective, semblable à celle de la figure 4, d'un quatrième mode de réalisation de la structure de commande du système de direction des roues arrière, - la figure 12 est un diagramme fonctionnel sous forme de blocs du mode de réalisation de la figure 11, - la figure 13-est une vue en perspective, semblable
à celle de la figure 4, d'un cinquième mode de réalisa-
tion de la structure de commande du système de direction des roues arrière, - la figure 14 est une vue en coupe schématique du système de commande de croisière de la figure 13, et - la figure 15 est un diagramme fonctionnel sous forme de blocs du mode de réalisation des figures 13
et 14.
On décrit ci-après certains modes de réalisation
de l'invention en se référant aux dessins annexes.
Dans ces dessins, la figure 1 est une vue en perspective représentant d'une manière générale la structure de base d'un véhicule équipé d'un système de direction des roues avant et arrière de l'invention; la figure 2 est une vue en perspective agrandie d'un
système de direction des roues avant du mode de réali-
sation de La figure 1; et les figures 3Ca), (b) et (c) sont des vues latérales partiellement éclatées illustrant
leur fonctionnement.
Comme le montre la figure 1, une colonne de direction 2 d'un volant de direction 1 est reliée à un train d'en-
grenages 3 du type à crémaillère, et deux barres d'accou-
plement 5 sont reliées aux deux extrémités d'un arbre de crémaillère 4 qui est en prise avec un pignon (non représenté dans les dessins) faisant partie intégrante
de l'extrémité inférieure de la colonne de direction 2.
Aux extrémités externes des barres d'accouplement 5 sont connectés deux leviers de fusée 6 sur lesquels prennent appui respectivement des roues avant droite et gauche 7, de telle manière que les roues avant 7- puissent être braquées dans la direction déterminée par le volant
1, d'une manière connue. -
Un arbre de pignon 8 s'étend entre le train d'engre-
nages 3 vers l'arrière et un arbre de liaison allongé 10 est relié à l'extrémité arrière de l'arbre de pignon 8 au moyen d'un joint universel 9. L'arbre de pignon 8 est muni d'un pignon (qui n'est pas représenté sur les dessins), qui est en prise avec l'arbre à crémaillère
4. Un arbre récepteur 12 (figure 2) est relié à l'extré-
mité arrière de l'arbre de liaison 10 au moyen d'un autre joint universel 11. Cet arbre récepteur 12 est disposé le long de la ligne latéralement centrale de la partie arrière du véhicule et est soutenu en rotation par un support à palier 13, comme le montre mieux la
figure 2.
En outre, un arbre oscillant 15, qui est décrit de
façon plus détaillée dans la figure 2, est relié à l'ex-
trémité arrière de l'arbre récepteur 12 au moyen d'une chape 14, et un membre de jonction 16 est ajusté de façon lâche sur une partie médiane de l'arbre oscillant 15. Les deux extrémités latérales du membre de jonction 16 9 3 t2576271 sont respectivement reliéesaux barres d'accouplement 18 au moyen de rotules 17, et le membre de jonction 16 est porté par le châssis du véhicule au moyen d'articulations 21, 22 et d'une patte 23 de façon à pouvoir osciller dans un plan vertical qui est perpendiculaire à la direction longitudinale du véhicule. Les extrémités externes des barres d'accouplement 13 sont reliées à
une paire de leviers de fusée 19 qui soutiennent respec-
tivement les roues arrière droite et gauche 20.
De plus, un bras 25 est fixé à l'extrémité arrière de l'arbre oscillant 15 et est orienté vers le bas, et une articulation 26 pivote à l'extrémité inférieure
du bras 25, aLors que l'extrémité arrière de l'articu-
lation 26 pivote elle-même sur un coulisseau 27 de façon à ce que l'articulation 26 puisse tourner dans
un plan vertical qui est parallèle à la direction longi-
tudinaLe du véhicule. Ce coulisseau 27 est engagé par filetage sur un arbre de sortie 30 d'un moteur 29, par l'intermédiaire d'un mécanisme à vis et à- billes 28, comme représenté dans la figure 3 et le moteur 29 est fixé de façon rigide au corps du véhicule de telle manière que cet arbre de sortie 30 soit situé à l'arrière de l'arbre récepteur 12, coaxialement par rapport à
l'arbre récepteur 12.
Un calculateur 31 est monté sur le véhicule et fournit des signaux appropriés au moteur 29 en fonction de la vitesse du véhicule, lorsqu'il reçoit des signaux en provenance d'un capteur de vitesse du véhicuLe 32 et d'un capteur de position qui détecte la position du
coulisseau 27.
Lorsque le coulisseau 27 est dans la position repré-
sentée figure 3 (a) et qu'un point de pivot P du membre de jonction 16 coincide avec le centre axial de l'arbre récepteur 12, comme l'arbre récepteur 12 et l'arbre oscillant 15 tournent de manière coaxiale, le membre de jonction 16 n'oscillera pas le long de La direction Latérale et Les barres d'accouplement 18
resteront stationnaires, même si te volant 1 est action-
né ou si l'arbre récepteur 12 est mis en rotation. Par conséquent, les roues avant 7 sont braquées alors que les roues arrière 20 ne le sont aucunement. Par ailleurs, lorsque la vitesse du véhicule est faible et descend en-dessous d'une certaine valeur d (figure 6), au moyen du calculateur qui commande le moteur 29 en fonction du signal de vitesse du véhicule provenant du capteur de vitesses du véhicule 32, la position du coulisseau 27 est asservie à une position
avancée, comme représenté dans la figure 3 (b).
Lorsque le coulisseau 27 est dans cette position avancée, comme l'arbre oscillant 15 s'incline vers le bas et comme le point de pivot P est décalé vers le bas par rapport au centre axial de l'arbre récepteur 12 d'une
distance e1, le membre de jonction 16 oscille le long -
de la direction latérale lorsque l'arbre récepteur 12 est mis en rotation du fait de la rotation du volant 1, et les barres d'accouplement 18 des roues arrière 20 sont déplacées dans la direction opposée au déplacement des barres d'accouplement 5 des roues avant 7. Par conséquent, Les roues arrière 20 sont braquées avec une relation de phase opposée par rapport aux roues avant 7 et le rapport des angles de braquage des roues avant aux roues arrière prend une valeur négative et varie de façon continue en proportion des variations de la
vitesse du véhicule.
Lorsque la vitesse du véhicule est élevée et qu'elle dépasse une certaine valeur d (figure 6), le calculateur 31 commande le moteur 29 dans le sens opposé en fonction de la vitesse instantanée du véhicule et déplace le coulisseau 27 vers l'arrière comme le représente la figure 3 (c). Du fait du mouvement vers l'arrière du coulisseau 27, comme l'arbre oscillant 15 s'incline maintenant vers le haut et comme le point de pivot P se déplace au-dessus du centre axial de l'arbre récepteur 12 d'une distance e2, le membre de jonction 16 oscille latéralement selon la rotation de l'arbre récepteur 12, et déplace les barres d'accouplement 18 des roues arrière 20 dans la même direction que les barres d'accou- plement 5 des roues avant 7. Par conséquent, les roues arrière 20 sont braquées avec la même relation de phase par rapport aux roues avant 7, et le rapport des angles de braquage entre les roues avant et les roues arrière prend une valeur positive et varie de façon continue
en proportion des variations de la vitesse du véhicule.
On décrit ci-après la fonction de commande du mode de réalisation décrit ci-dessus, et en particulier le rôle du calculateur 31, en se référant aux figures 4 à 6. La figure 4 est une vue schématique d'une structure de commande du mode de réalisation décrit ci-dessus; la figure 5 est un diagramme fonctionnel du mode de réalisation de la figure 4, et la figure 6 est un graphique caractéristique de la sortie représentative du rapport des angles de braquage fourni par le mode
de réalisation de la figure 5.
En premier lieu, dans la figure 4, le numéro 34 désigne un sélecteur de rapport de braquage manuel qui comprend par exemple une pluralité de boutons poussoirs 35a, 35b... qui sont disposés sur un tableau de bord 36 d'un compartiment pour passager du véhicule, de
façon à ce que le conducteur puisse les actionner manueL-
lement. Ce sélecteur 34 est relié au calculateur 31 et la sélection effectuée sur le sélecteur 34 est transmise
au calculateur 31.
On décrit ci-après, en se référant à la figure 5, l'action de sélection manuelle du rapport des angles
de braquage effectuée dans le calculateur 31.
On décrit tout d'abord le fonctionnement normal (ou fonctionnement automatique AT) dans lequel le rapport des angles de braquage varie automatiquement avec la vitesse du véhicule. Cela est obtenu par pression du premier bouton poussoir 35a dans le sélecteur 34. Comme décrit précédemment, le signal de vitesse du véhicule détecté par le capteur de vitesses du véhicule 32 est fourni en entrée au calculateur 31., et est converti en une donnée de rapport d'angles de braquage ka, dans un traitement de conversion (a)en association avec la vitesse du véhicule. Simultanément, la donnée de rapport d'angle de braquage instantané k est obtenue à partir b du capteur de position 33 et l'information de correction du rapport d'angles de braquage nécessaire b1 est obtenu par traitement arithmétique des deux données
de rapport d'angles de braquage k et k dans un traite--
_ _ _ a b.
ment de comparaison (b). Comme le fonctionnement automa-
tique AT est sélectionné sur le sélecteur 34, l'infor-
mation de correction b1 est produite par le calculateur
31 par un traitement de sélection (c) sans aucune inhi-
bition, et un signal de commande de correction S1' destiné à effectuer la modification nécessaire du rapport des angles de braquage en fonction de la vitesse du véhicule, est fourni au moteur 29 par l'intermédiaire
d'un dispositif de sortie 37.
Un ou plusieurs ensembles de certaines informations de rapports de braquage est ou sont stockés -dans un dispositif de stockage (d) du calculateur 31. Cette information (d) peut par exemple être constituée d'une pluralité de données de rapport d'anglesde braquage ko, k1... k6 ayant des valeurs arbitraires. Lorsque l'on appuie sur l'un quelconque des boutons poussoirs du sélecteur 34, à l'exception du bouton poussoir 35a destiné au-fonctionnement automatique, par exemple le bouton poussoir 35b, la donnée de rapport d'angles de
braquage correspondant k1 est lue à partir de l'infor-
mation de rapports d'angles de braquage (d) et, par exécution d'un traitement arithmétique de comparaison (e) par rapport à la donnée de rapport d'angles de braquage kb provenant du capteur de position 33, l'information
de correction b2 est obtenue.
Dans le traitement de sélection (c), si l'on appuie sur l'un quelconque des boutons poussoirs autres que le bouton poussoir destiné au fonctionnement automatique
AT du sélecteur 34, la sortie de l'information de correc-
tion b1 est interrompue et est remplacée par l'informa-
tion de correction b2. Par conséquent, un signal de commande de correction S2 est fourni par le dispositif de sortie 37 au moteur 29 afin d'ajuster le rapport des angles de braquage des roues arrière à k1. Les effets des autres boutons poussoirs 35b, 35d... sont semblables à ce qui a été décrit ci-dessus, et le conducteur peut manuellement sélectionner l'un des rapports d'angles de braquage k0 à k6 qui sont fixés par rapport à la vitesse du véhicule et qui sont représentés dans la figure 6, sur le sélecteur manuel 34. Par conséquent, le conducteur peut sélectionner le rapport d'angles de braquage des roues arrière par rapport aux roues avant selon ses propres souhaits et peut obtenir une réponse
de conduite qui est adaptée à ses souhaits.
Simultanément, le calculateur 31 différentie (h) te signal de vitesse du véhicule provenant du capteur de vitesses du véhicule 32 et obtient un signal de taux de variation de la vitesse du véhicule à utiliser dans un traitement de détermination Cf). Dans le traitement de détermination (f), le signal de taux de variation de la vitesse du véhicule est comparé à une donnée de taux de variation de la vitesse du véhicule de référence (g) et on détermine si le premier est plus grand que le second. Lorsque le taux de variation de vitesse du véhicule est supérieur au taux de variation de vitesse du véhicule prédéterminé, le résultat de la détermination est fourni au traitement de sélection (c) et la sortie
de l'information de la correction b2 destinée à la correc-
tion manuelle est inhibée. En d'autres termes, dans l'état o la correction du rapport des angles de braquage s'effectue par fonctionnement automatique AT, tant que le taux instantané de variation de la vitesse ou tant que l'accélération du véhicule est supérieure à la valeur prédéterminée, le traitement de sélection (c) reste en fonctionnement automatique AT et empêchera tout fonctionnement manuel, même si la correction manuelle
est sélectionnée sur le sélecteur manuel 34.
A cet égard, les boutons poussoirs 35a, 35b...
peuvent ê-tre disposés de telle manière qu'ils ne s'en-
foncent pas lorsqu'ils sont soumis à une pression ou qu'iLs ressortent s'ils ont déjà été enfoncés, selon le
cas, tant que la sélection manuelle est inhibée.
Par conséquent, conformément à ce mode de réalisa-
tion, on peut améliorer la manoeuvrabilité d'un véhicule en permettant la modification manuelle du rapport des angles de braquage à une valeur souhaitée, quelle que soit la vitesse du véhicule, dans un dispositif de
direction des roues avant et arrière pour véhicule per-
mettant une variation du rapport des angles de braquage des roues arrière par rapport aux roues avant, et en outre toute variation brusque du mouvement du véhicule produite par inadvertance est évitée lorsque cette sélection manuelle n'est pas souhaitable ou lorsque l'accélération du véhicule ne se prête pas à la sélection
manuelle du rapport des angles de braquage, par inhibi-
tion de la sélection manuelle.
Dans ce mode de réalisation, les données du taux de
variation de la vitesse du véhicule (g) permettant d'ef-
fectuer cette limitation sont sélectionnées dans une plage de taux de variation de la vitesse du véhicule qui ne conduirait pas à une brusque variation de la trajectoire du véhicule. Plus généralement, les données de taux de variation de la vitesse du véhicule peuvent être sélectionnées de façon à être comparées à la valeur absolue du taux de variation réel de la vitesse du véhicule, mais il est également possible d'utiliser des valeurs différentes du taux de variation de vitesse du véhicule aux instants d'accélération et de décélération, de façon à pouvoir imposer des limites différentes à
l'accélération et à la décélération du véhicule.
En outre, il est également possible d'ajouter au sélecteur manuel un moyen produisant un retard approprié de façon à ce que la sélection manuelle puisse être mise en oeuvre de façon progressive, même lorsque le fonctionnement du sélecteur manuel n'est pas limité, de façon à ce que l'angle de braquage des roues arrière ne subisse pas de variation brusque quel que -soit l'angle
de braquage des roues avant à tout instant.
Les figures 7 et 8 représenteht un autre mode de réalisation de la présente invention. Dans ces dessins, les parties correspondant à celles qui ont déjà été décrites dans le mode de réalisation précédent sont
désignées par des numéros identiques et leur description
détaillée sera omise afin d'éviter d'en répéter la
description.
Conformément à ce mode deréalisation, un capteur de
position du changement de vitesse 39 est prévu au voi- sinage de la partie inférieure d'un levier de vitesse 38 pour la détection
de la position du levier de vitesse 38. Dans le cas du mode de réalisation illustré, le capteur de position du levier de vitesse 39 comprend
des interrupteurs à limite qui sont disposés aux posi-
tions de changement de vitesse autres que les positions "basse", "arrière". Cependant, la structure du capteur n'est pas limitée à celleci et il est également possible de disposer ces interrupteurs à limite à toutes les positions de changement de vitesse ou aux positions autres que Les positions "basse", "arrière", "point mort",
et les interrupteurs ne se limitent pas à des interrup-
teurs à Limitesmécaniques mais peuvent également être des capteurs photosensibles, etc. Si la transmission est un système de transmission automatique, il est possible de prévoir un capteur de ce type à l'intérieur du système de transmission automatique pour détecter les positions de changement de vitesse des engrenages
de transmission..
Selon ce mode de réalisation, le fonctionnement automatique (AT) du dispositif de direction des roues avant et arrière est identique à celui du mode de réalisation précédent, mais, comme te montre la figure 8, un traitement de détermination (f) reçoit le signal de position du levier de vitesse en provenance du capteur de position du levier de vitesse 39 et agit-sur le traitement de sélection (c) de manière à inhiber la sélection manuelle si la position du levier de vitesse
est autre que les positions "basse", et "arrière".
Par conséquent, lorsque la position du levier de
vitesse est dans l'une quelconque des positions corres-
pondant à une vitesse élevée, c'est-à-dire lorsque la vitesse du véhicule peut très bien être élevée, la
sélection manuelle est inhibée. Par conséquent, compte-
tenu du fait que, dans la plage des faibles vitesses, la relation de phase opposée est souhaitable pour diminuer le rayon de braquage du véhicule, mais comme
l'arrière du véhicule a tendance à se déplacer latéra-
lement, tel que le voit le conducteur, du fait de la relation de phase*opposée, la même relation de phase est préférable lorsque le véhicijule doit démarrer à partir d'une position dans laquelle il est garé à proximité immédiate d'un mur.ou d'un trottoir, ce mode de réalisation fournit l'avantage d'une plus grande manoeuvrabilité dans toutes les circonstances dans La plage des faibles vitesses en permettant une sélection manuelle des deux relations de phase différentes, et empêchant simultanément une sélection par inadvertance du mode manuel dans la plage des vitesses élevées, ce qui pourrait conduire à un comportement inattendu
du véhicule.
Les figures 9 et 10 représentent un autre mode de réalisation de l'invention. Dans ces dessins, les parties correspondant à celles des modes de réalisation décrits précédemment, et en particulier à celui qui est décrit à propos des figures 4 et 5,sont désignées
par des numéros de référence identiques et leur des-
cription détaillée sera omise afin d'éviter toute
répétition inutile de la description.
Selon ce mode de réalisation, un capteur d'angles de braquage 40 destiné à la mesure de l'angle de
braquage des roues avant est placé dans une partie infé-
rieure de la colonne de direction 2. Ce capteur peut
être un capteur du type potentiomètre, un capteur électro-
magnétique ou un capteur d'un autre type, qui peut, soit directement, soit par différentiation, produire un signal
représentant la vitesse de rotation de l'arbre de direc-
tion 2 ou la vitesse de braquage des roues avant. La
sortie de ce capteur d'angles de braquage 40 est égale-
ment connectée au calculateur 31.
Conformément à ce mode de réalisation, bien que son fonctionnement automatique (AT) ne soit pas différent de celui des modes de réalisation décrits précédemment, le calculateur 31 différentie, dans un traitement de différentiation (h), le signal d'angles de braquage provenant du capteur d'angles de braquage 40 et obtient un signal de vitesse de braquage à utiliser dans le traitement de détermination (f). Dans le traitement de détermination (f), le signal de vitesse de braquage
est comparé à une donnée de vitesse de braquage de réfé-
rence prédéterminée, et ilt est déterminé si [a première est supérieure à la seconde ou non. Lorsque la vitesse de braquage réelle est supérieure à la donnée de vitesse de braquage prédéterminée, le résultat de la détermination est fourni au traitement de sélection (c) et l'informa-
tion de correction b2 fournie en sortie pour la correc-
tion manuelle est limitée. En d'autres termes, dans l'état o s'effectue la correction du rapport d'angles de braquage par fonctionnement automatique AT, tant que la vitesse de braquage réelle est supérieure à la
donnée de vitesse de braquage prédéterminée, le traite-
ment de sélection (c) reste en fonctionnement automatique AT et ne permet pas de sélection manuelle du rapport d'angles de braquage, même lorsque la correction manuelle
est sélectionnée sur le sélecteur manuel 34.
La donnée de vitesse de braquage permettant d'effec-
tuer cette restriction est sélectionnée dans une plage de vitessesde braquage qui ne conduirait pas à une brusque variation de la trajectoire du véhicule. D'une manière générale, la donnée d'angles de braquage peut être sélectionnée de façon à être comparée à la valeur absolue de la vitesse de braquage réelle, mais il est
également possible d'effectuer le traitement de déter-
mination par comparaison d'une combinaison de l'angle
de braquage et de La vitesse de braquage.
Ce mode de réalisation peut présenter l'avantage d'empêcher une sélection manuelle par inadvertance d'un rapport d'angles de braquage inapproprié lorsque le véhicule effectue un virage ou lorsque cette sélection manuelle peut conduire à une réponse défavorable du véhicule. Plus précisément, conformément à ce mode de réalisation, la sélection manuelle d'un rapport d'angles de braquage n'est possible que lorsque le véhicule suit une trajectoire rectiligne ou une trajectoire proche
d'un virage régulier.
Les figures 11 et 12 représentent un quatrième mode de réalisation de la présente invention. Dans ces dessins,
les parties correspondant à celles des modes de réalisa-
tion précédemment décrit, en particulier à celui qui a été décrit à propos des figures 4 et 5, sont désignées par des numéros de référence identiques et on en omettra
la description détaillée pour éviter toute répétition
inutile de la description.
Conformément à ce mode de réalisation, un voyant d'alarme 41 et une alarme sonore 42 sont disposés en des points appropriés du tableau de bord 36 du véhicule et sont reliés au sélecteur manuel 34 au moyen d'un dispositif de sortie 37. Au lieu d'utiliser simultanément l'alarme sonore et le voyant d'alarme, il est possible
de n'utiliser que l'un d'entre eux.
Comme le montre la figure 12, le sélecteur manuel 34 est relié au dispositif de sortie 43 pour le voyant d'alarme 41 et l'alarme sonore 42, et active le voyant d'alarme 41 et l'alarme sonore 42 lorsque le rapport
d'angles de braquage est sélectionné manuellement.
Par conséquent, du fait que le conducteur est averti chaque fois qu'il sélectionne manuellement le rapport des angles de braquage, celui-ci n'aura pas à faire face à une réponse inattendue du véhicule, même lorsqu'il aura oublié que la sélection manuelle est
toujours en action.
En tant que mode de réalisation modifié, il est possible d'incorporer un temporisateur, par exemple dans le dispositif de sortie 43, afin que l'alarme ne soit produite que lorsque la sélection manuelle ait été faite et qu'un certain intervalle de temps se soit ensuite écoulé. Ce mode de réalisation peut fournir l'avantage qu'après que le conducteur ait manuellement sélectionné un certain rapport d'angles de braquage, au parquage du véhicule à proximité immédiate d'un mur (avec la même relation de phase) ou à un déplacement dans des allées étroites et sinueuses o un faible rayon de braquage est nécessaire (auxrelations de phase opposées), il n'oubliera
pas d'interrompre la sélection manuelle grâce à l'aver-
tissement fourni par le voyant 41 et/ou l'alarme sonore 42, lorsqu'il se dirigera vers des routes à grandes vitesses. En tant qu'autre mode de réalisation modifié, on peut combiner le second mode de réalisation au quatrième mode de réalisation. Plus précisément, conformément à ce mode de réalisation modifié, le voyant d'alarme 41 et/ou l'alarme sonore 42 ne sont activés que lorsque la sélection manuelle du rapport d'angles de braquage est effectuée, et, simultanément, lorsque le levier de vitesse 38 est dans une position correspondant à une vitesse élevée. Par conséquent, un conducteur ayant manuellement sélectionné un certain rapport d'angles de braquage fixe qui convient à la manoeuvre du véhicule dans un espace restreint, et ayant changé de vitesse en vue d'un déplacement à grande vitesse, il sera averti de façon à interrompre la sélection manuelle du rapport des angles de braquage, ou à réduire la vitesse du véhicule. Par conséquent, le véhicule peut être très manoeuvrable dans la plage des faibles vitesses étant donné qu'il peut avoir un très faible rayon de braquage ou que la partie arrière du véhicule ne se déplace pas latéralement selon le rapport des angles de braquage manuellement sélectionné et néanmoins, comme le système d'alarme évite une sélection manuelle du rapport des angles de braquage dans la plage des vitesses élevées, le véhicule ne répondra pas de façon inappropriée dans
la plage des vitesses élevées.
Les figures 13 à 15 représentent un quatrième mode de réalisation de la présente invention. Dans ces dessins,
les parties correspondant à celles des modes de réalisa-
tion décrits précédemment, et en particulier à celui décrit à propos des figures 4 et 5, sont désignées par des numéros identiques et ne seront pas décrites pour
éviter toute répétition inutile de la description.
Dans les figures 13 et 14, le numéro 44 désigne un dispositif de commande de croisière automatique qui est un dispositif ayant pour but de maintenir la vitesse du véhicule à une valeur fixe sur une route à grande circulation, etc, sans qu'il soit nécessaire d'appuyer sur une pédale d'accélérateur. Comme le montre mieux la figure 14, le dispositif de commande de croisière automatique 44 comprend un servo-mécanisme de commande d'admission 45 qui commande l'ouverture de l'admission par ouverture et fermeture d'une soupape à vide 47 pour l'accélération et d'une soupaped'évacuation 48 pour la décélération afin d'introduire du vide produit par le moteur ou de l'atmosphère, selon le cas, dans une chambre à vide P du servo-mécanisme 45, et d'activer un diaphragme 49 pour commander une articulation de pédale d'accélérateur en fonction d'un signal S3 fourni par un dispositif de sortie 56 qui est lui-même commandé par une unité de commande de croisière connue non représentée dans les dessins. La soupape à vide 47 introduit une pression négative dans la chambre à vide P lorsqu'elle est activée et interrompt la pression
négative lorsqu'elle est désactivée. La soupape d'éva-
cuation 48 interrompt l'admission d'air-atmosphérique pour maintenir la pression négative dans la chambre à pression négative P lorsqu'elle est activée et introduit une pression négative dans la chambre à pression négative P lorsqu'elle est désactivée. Une soupape de sécurité désignée par le numéro 50 interrompt l'arrivée d'air
atmosphérique et introduit de l'air atmosphérique lors-
qu'elle est désactivée pour accélérer l'interruption de la commande de croisière. Lesnuméros 51, 52, 53, 54 et 55 désignent respectivement un accumulateur à vide, un filtre, une soupape d'arrêt, un isolateur de carburateur
et une articulation de Liaison à la pédale.
Dans ce mode de réaLisation, comme le montrent mieux Les figures 14 et 15, le dispositif de commande de sortie est relié au servo-mécanisme 45, en particulier à sa soupape à vide 47 et à sa-soupape d'évacuation 48, de façon à commander ces soupapes 47 et 48, et le sélecteur manuel 34 est relié au dispositif de commande de sortie 56 afin de lui fournir un signal de commande nécessaire S4' Par conséquent, Le sélecteur manuel 34 peut agir sur le servo-mécanisme 45 afin de commander l'ouverture de l'admission, c'est-à-dire la vitesse du véhicule, dans une certaine limite, Lorsque le rapport des angles
de braquage est sélectionné manuellement.
Les effets du fonctionnement automatique et de la sélection manuelle décrits à propos de la figure 5 sont également valables pour le mode de réalisation des figures 13 à 15, de sorte qu'on n'en reprendra pas ici
la description.
Bien que la présente invention ait été décrite sous
la forme de modes de réalisation concrets, les spécia-
listes de la technique noteront que certaines modifica-
tions peuvent être apportées aux modes de réalisation décrits, sans s'écarter du principe et du cadre de l'invention. A titre d'exemple, les divers traitements effectués dans le calculateur 31 peuvent être exécutés par un certain programme (Logiciel) stocké-par exemple dans une zone de mémoire du calculateur 31. En variante, il est possible d'utiliser des circuits électriques et/ou des structures mécaniques au lieu du calculateur pour
réaliser les mêmes fonctions.
* En outre, le rapport des angles de braquage des
roues avant et des roues arrière était commandé manuel-
lement en fonction du signal de sortie du capteur de position 33 et du sélecteur manuel, mais l'angle de braquage des roues arrière peut être déterminé directement au lieu d'être déterminé par l'intermédiaire du rapport
des angles de braquage.
De plus, l'application de la présente invention ne se limite pas à un véhicule comportant un système de direction manuelle, mais peut également s'appliquer à des véhicules équipés de diverses formes de systèmes de direction assistée, tels que des systèmes de direction assistée hydrauliques, des systèmes de direction assistée électriques, des systèmes de direction assistée à vide, etc. De plus, la transmission de la force de braquage provenant du système de direction avant vers le système de direction arrière peut également être réalisée de
nombreuses manières différentes, par exemple par trans-
mission d'une pression hydraulique. Si le braquage des roues arrière est commandé électriquement, la sortie du capteur d'angles de braquage peut être directement traitée par un calculateur qui, à son tour, commande
un servo-mécanisme afin de braquer les roues arrière.
Par conséquent, conformément à la présente invention, la manoeuvrabilité d'un véhicule peut être améliorée grâce au fait qu'elle permet de modifier manuellement le rapport des angles de braquage afin de l'ajuster à une valeur souhaitée, quelle que soit la vitesse du véhicule dans un dispositif de direction des roues avant et arrière pour un véhicule capable de modifier le rapport des angles de braquage des roues arrière par rapport
aux roues avant. La présente invention présente l'avan-
tage supplémentaire qu'elle évite toute variation brutale de la réponse de conduite du véhicule grâce au fait qu'elle fournit une alarme ou qu'elle limite la sélection manuelle du rapport des angles de braquage, ou
qu'elle limite la vitesse du véhicule.
Claims (13)
1. Dispositif de direction des roues avant et-
arrière pour véhicule, permettant de commander de façon variable le rapport des angles de braquage des roues arrière par rapport aux roues avant, en fonction de certaines conditions, caractérisé en ce qu'il comprend: - un moyen de stockage (g) pour stocker les données d'au moins un rapport de braquage fixe des roues arrière et un rapport variable d'angles de braquage des roues arrière, qui est une fonction de la vitesse du véhicule; - un moyen à servo-mécanisme (15, 16, 21, 22, 23 et 25 à 30) pour obtenir un rapport d'angles de braquage des roues arrière, sélectionné parmi les données stockées dans le moyen de stockage;
- un moyen de commutation manuelle (34) qui sélec-
tionne le rapport fixe des angles de braquage des roues arrière lorsqu'il est activé et sélectionne le rapport des angles de braquage variable des roues arrière lorsqu'il est désactivé; et - un moyen de limitation (c) pour désactiver le
fonctionnement du moyen de commutation manuelle lors-
qu'une certaine condition concernant le véhicule se produit.
2. Dispositif de direction des roues avant et
arrière tel que défini dans la revendication 1, carac-
térisé en ce que le moyen de limitation (c) limite le fonctionnement du moyen de commutation manuelle (34) lorsque le taux de variation de ta vitesse du
véhicule est supérieur à une certaine valeur.
3. Dispositif de direction des roues avant et arrière tel que défini dans la revendication 2, caractérisé en
ce que le moyen de limitation (c) limite le fonction-
nement du moyen de commutation manuelle (34) lorsque la valeur absolue du taux de variation de la vitesse
du véhicule est supérieure à une certaine valeur.
4. Dispositif de direction des roues avant et arrière selon La revendication 2-, caractérisé en ce que le moyen de limitation(c) Limite le fonctionnement du moyen de commutation manuelle (34) lorsque le taux de variation de la vitesse du véhicule est supérieur à une certaine valeur positive ou inférieur à une certaine
valeur négative.
5. Dispositif de direction des roues avant et
arrière selon l'une quelconque- des revendications 1 à 4,
caractérisé en ce que le moyen de commutation manuelle (34) comprend un moyen produisant un retard qui permet d'effectuer la sélection manuelle progressivement avec
un certain retard.
6. Dispositif de direction des roues avant et arrière selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de limitation (c) limite le fonctionnement du moyen de commutation manuelle (34) lorsque la vitesse de braquage des roues avant est supérieure à
une certaine valeur.
7. Dispositif de direction des roues avant et arrière selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de limitation (c) limite le fonctionnement du moyen de commutation manuelle (34) lorsque la transmission du véhicule se trouve dans une position du changement de vitesse (39) correspondant à une
vitesse élevée.
8. Dispositif de direction des roues avant et arrière pour véhicule, permettant de commander de façon variable le rapport des angles de braquage des
roues arrière par rapport aux roues avant, selon cer-
taines conditions, caractérise en ce qu'il comprend: - un moyen de stockage (a) pour stocker les données d'au moins un rapport de braquage fixe des roues arrière et un rapport d'angles de braquage des roues arrière variable, qui est une fonction de la vitesse du véhicule; - un moyen à servo-mécanisme (15, 16, 21, 22, 23, à 30) pour réaliser un rapport d'angles de braquage des roues arrière sélectionné parmi les données stockées dans le moyen de stockage; - un moyen de commutation manuelle (34) qui sélec- tionne le rapport fixe des angles de braquage des -roues arrière lorsqu'il est activé et sélectionne le rapport variable des angles de braquage des roues arrière lorsqu'il est désactivé; et - un moyen d'avertissement (41, 42) permettant de produire une alarme lorsque le moyen de commutation
manuelle est active.
9. Dispositif de direction des roues avant et arrière selon la revendication 8, caractérisé en ce que le moyen d'avertissement (41, 42) est adapté à fournir une alarme lorsque le moyen de commutation manuelle (34) est activé et lorsque la transmission du véhicule se trouve dans une position de changement de
vitesse correspondant à une vitesse élevée (39).
10. Dispositif de direction des roues avant et arrière selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que le moyen d'avertissement (41, 42) comprend un moyen produisant un retard de façon à fournir une
alarme au bout d'un certain temps de retard.
11. Dispositif de direction des roues avant et arrière pour véhicule permettant de commander de façon variable le rapport des angles de braquage des roues arrière par rapport aux roues avant, selon certaines conditions, caractérisé en ce qu'il comprend: - un moyen de stockage (a) pour stocker des données d'au moins un rapport fixe des angles de braquage des roues arrière et un rapport variable des angles de braquage des roues arrière, qui est une fonction de la vitesse du véhicule; - un moyen à servo-mécanisme (15, 16, 21, 22, 23, à 30) pour ré-aliser un rapport d'angles de braquage des roues arrière sélectionné parmi les données stockées dans le moyen de stockage;
- un moyen de commutation manuelle (34) qui sélec-
tionne le rapport fixe des angles de braquage des roues arrière lorsqu'il est activé, et sélectionne le rapport variable des angles de braquage des roues arrière lorsqu'il est désactivé; et - un moyen de limitation de la vitesse du véhicule (45) pour limiter la vitesse du véhicule lorsque le
moyen de commutation manuelle est activé.
12. Dispositif de direction des roues avant et arrière selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen d'alarme (42) qui est adapté à fournir une alarme lorsque le moyen de
limitation de la vitesse du véhicule (45) est activé.
13. Dispositif de direction des roues avant et arrière pour véhicule selon la revendication 11 ou 12
caractérisé en ce que le moyen de limitation de la vi-
tesse du véhicule (45) est adapté à commander un servo-
mécanisme de commande des gaz (55).
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