FR2819474A1 - Dispositif de direction pour vehicules - Google Patents
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Abstract
Le dispositif de direction selon l'invention fonctionne selon le concept " steer by wire " et possède un système de fonctionnement normal (4 à 17, 24 à 30) sans couplage forcé entre le volant (22) et les roues guidées du véhicule (1) ainsi qu'un système de fonctionnement d'urgence (19 à 21) fonctionnant avec le couplage forcé entre les roues guidées du véhicule (1) et le volant (22). Conformément à l'invention, il est prévu en outre un système de fonctionnement auxiliaire (4'à 17', 24'à 30'), lequel prend en charge les tâches du système de fonctionnement normal en cas de défaillance de ce dernier, et compense, dans une phase transitoire, le comportement en service du dispositif de direction par rapport au comportement en service du système d'urgence, lequel est commuté après l'achèvement de la phase transitoire. Ainsi un temps d'accoutumance est garanti au conducteur lors du passage du système de fonctionnement normal au système de fonctionnement d'urgence.
Description
L'invention concerne un dispositif de direction pour véhicules, muni d'un
système de fonctionnement normal et d'un système de fonctionnement d'urgence s'activant automatiquement en cas de fonctionnement défectueux du système cité ci-dessus, - le système de fonctionnement normal présentant un indicateur de valeur théorique d'angle de braquage actionnable au moyen d'une manipulation du volant, notamment au moyen d'un volant, un indicateur de valeur réelle d'angle de braquage actionné par les roues guidées du véhicule, un groupe de réglage dirigeant de manière motorisée les roues guidées du véhicule, ainsi qu'un système asservi qui guide le groupe de réglage en fonction d'une comparaison valeur théorique/valeur réelle de l'angle de braquage, - le système de fonctionnement d'urgence présentant, entre la manipulation du volant et les roues guidées du véhicule, un couplage forcé mécanique et/ou hydraulique
effectif au moins en cas de fonctionnement d'urgence.
Des dispositifs de direction du type mentionné, dans le cas desquels le concept " steer by wire " est réalisé, sont fondamentalement connus et sont perfectionnés à grands
frais pour permettre un proche lancement en série.
Jusqu'à présent, deux types de perfectionnement ont
été suivis.
Selon l'un des types de perfectionnement, un couplage forcé hydraulique ou mécanique entre la manipulation du volant et les roues guidées du véhicule, ineffectif en cas de fonctionnement normal, est commuté de façon effective en cas de défaillance du système de fonctionnement normal, lequel se surveille constamment pour un fonctionnement parfait. Ainsi il y a un guidage en principe courant en cas
de fonctionnement d'urgence.
Dans le cas de l'autre type de perfectionnement, on prévoit le cas échéant une disposition plusieurs fois redondante du système de fonctionnement normal, afin de garantir une sécurité suffisante dans toutes les conditions
de fonctionnement imaginables.
Le but de l'invention consiste donc à réaliser un dispositif de direction nettement amélioré en ce qui
concerne la sécurité.
Ce but est atteint conformément à l'invention en ce que, dans le cas d'un dispositif de direction du type mentionné au début, un système auxiliaire au moins essentiellement redondant est prévu par ailleurs pour le système de fonctionnement normal, lequel système auxiliaire est automatiquement effectif ou reste effectif en cas de défaillance du système de fonctionnement normal, et compense, dans une phase transitoire, le dispositif de direction dans son comportement en service par rapport au fonctionnement du système d'urgence, lequel est effectif à l'expiration de la phase transitoire ou après la
réalisation de la compensation.
L'invention est basée sur le fait que les systèmes représentés au début présentent encore des carences au
regard de la sécurité.
Le système de fonctionnement normal fonctionnant sans couplage forcé entre la manipulation du volant et les roues guidées du véhicule a régulièrement un comportement en service nettement différent de celui du système de fonctionnement d'urgence fonctionnant avec le couplage forcé. Celui-ci peut par exemple être fondé sur le fait que le système de fonctionnement normal présente une transmission, entre les courses de réglage de la manipulation du volant et les modifications de l'angle de braquage des roues guidées du véhicule qui y sont liées, se différenciant du système de fonctionnement d'urgence. En outre le système de fonctionnement normal peut fonctionner de préférence en fonction des paramètres, de telle sorte qu'en cas de conditions critiques de conduite, des corrections automatiques de direction sont apportées sans aucune assistance du conducteur. Si le système de fonctionnement d'urgence devait être commuté à un moment auquel le système de fonctionnement normal fonctionne avec un rapport de transmission déviant fortement du système de fonctionnement d'urgence, ou cherchait à exécuter une correction automatique de direction, le conducteur pourrait être trop sollicité s'il devait soudain diriger le véhicule
seul avec le système de fonctionnement d'urgence.
Des systèmes de fonctionnement qui peuvent maintenir, grâce à une redondance multiple, le comportement en service habituel du dispositif de direction même en cas d'urgence, incitent le conducteur à laisser passer d'éventuels messages d'anomalies pendant un certain temps. Ainsi pendant un certain temps on ne dispose que d'un système avec une redondance réduite, voire sans redondance, de sorte que désormais toute anomalie supplémentaire implique
un risque élevé concernant la sécurité.
L'invention repose sur l'idée générale qu'il faut, dans le cas d'une défaillance du système de fonctionnement normal avec décélération temporaire, commuter sur un système de fonctionnement d'urgence sans risque pour la sécurité, le conducteur ayant la possibilité, pendant le temps de décélération, de s'habituer au comportement en service du système de fonctionnement d'urgence, en rapprochant de manière continue le comportement du dispositif de direction du comportement du système de
fonctionnement d'urgence.
Le système de fonctionnement auxiliaire, réalisé au moins essentiellement de manière redondante au système de fonctionnement normal, prévu pour l'exécution de la phase transitoire, ne poursuit le fonctionnement du système de fonctionnement normal, dans le cas de l'invention, que pendant un temps limité, environ jusqu'à l'achèvement d'une intervention de braquage déclenchée auparavant de manière autonome par le système de fonctionnement normal, et familiarise de plus en plus le conducteur avec le mode de
fonctionnement du système de fonctionnement d'urgence.
La redondance donnée par le système de fonctionnement normal et le système de fonctionnement auxiliaire est donc utilisée de manière entièrement nouvelle dans le cas de l'invention, à savoir pour la transition vers un système de
fonctionnement d'urgence plus sûr.
Ainsi on garantit d'une part que le conducteur doit remarquer une défaillance du système de fonctionnement normal. D'autre part, on évite toute surprise du conducteur, dangereuse en matière de sécurité, en cas de
commutation du système de fonctionnement d'urgence.
Selon une forme d'exécution préférée de l'invention, le système de fonctionnement normal dirige aussi un simulateur de force manuelle, de sorte que le conducteur sent une résistance dans la direction, comme dans le cas d'une direction traditionnelle. A ce propos, il est prévu que le système de fonctionnement auxiliaire commute de plus en plus le simulateur de force manuelle sur la force manuelle du système de fonctionnement d'urgence lors de la phase transitoire, de telle sorte qu'on évite une modification brusque de la force manuelle en cas d'une commutation définitive du système de fonctionnement
d'urgence.
En outre il est prévu de façon utile que le système auxiliaire règle, lors de la phase transitoire, les roues guidées du véhicule et la manipulation du volant relativement les unes par rapport aux autres de telle sorte que la manipulation du volant occupe, en cas de système de fonctionnement d'urgence effectif, une position moyenne ou normale lorsque les roues guidées du véhicule sont en
position tout droit.
Par ailleurs, on renvoie, au regard des caractéristiques préférées de l'invention, aux dispositions avantageuses énoncées ci-après: - des manoeuvres de braquage ou des interventions de braquage déclenchées automatiquement par le système de fonctionnement normal et/ou par un système prioritaire par rapport au système de fonctionnement normal ainsi qu'au système auxiliaire sont poursuivies par le système de fonctionnement auxiliaire; - un signal avertisseur invitant le conducteur à saisir le volant est créé au moins en cas de défaillance du système de fonctionnement normal pendant une manoeuvre de braquage et/ou une intervention de braquage automatique; - un régleur de force manuelle est prévu, lequel est de plus en plus commuté sur une force manuelle lors de la phase transitoire en fonction du système de fonctionnement d'urgence; la position tout droit des roues guidées du véhicule correspond, à la fin de la phase transitoire, à une position moyenne prédéfinie du volant lorsque le système de fonctionnement d'urgence est effectif; - le système auxiliaire présente un propre système asservi en redondance avec le système asservi du système de fonctionnement normal; - le système de fonctionnement auxiliaire est constitué de manière entièrement redondante au système de fonctionnement normal; - les systèmes de fonctionnement normal et auxiliaire sont constitués de manière symétriquement redondante l'un par rapport à l'autre; - les systèmes de fonctionnement normal et auxiliaire sont constitués de manière non symétriquement redondante l'un par rapport à l'autre; - les systèmes de fonctionnement normal et/ou auxiliaire fonctionnent respectivement avec des groupes de réglage hydrauliques réglables à l'aide de soupapes de réglage; - un groupe de réglage hydraulique, lorsque le système d'urgence est branché, est réglable par une servosoupape elle-même réglable mécaniquement par des forces ou des moments dans le système d'urgence; - la servosoupape, lorsque le système d'urgence est débranché, ou en cas de fonctionnement normal, est réglable électriquement, notamment de manière électromagnétique ou par moteur électrique, au moyen d'un système d'automatisme asservi du système normal et/ou auxiliaire; - les systèmes de fonctionnement normal et/ou auxiliaire fonctionnent respectivement avec des groupes de réglage électriques réglables par des systèmes d'automatisme asservis; - un affichage optique, acoustique et/ou haptique crée des signaux pour le déroulement de la phase transitoire; - des modifications du comportement en service apparues lors de la phase transitoire sont réalisées de manière continue ou par petites étapes pouvant être contrôlées par le conducteur; - le système d'urgence est commuté de manière efficace en parallèle au système de fonctionnement normal, en cas de fonctionnement normal, lorsque des phases de fonctionnement peuvent être prédéfinies; - le système d'urgence est commuté de manière efficace en cas de fonctionnement normal lorsque les forces nécessaires à un changement de direction des roues guidées du véhicule atteignent ou dépassent les forces maximales du groupe de
réglage pouvant être créées.
L'invention sera mieux comprise avec l'explication suivante du dessin à l'aide duquel les formes particulièrement préférées de l'invention sont décrites
plus en détail.
Il sera fait référence aux figures annexées, dans lesquelles: - la figure 1 est une représentation schématique d'une réalisation particulièrement utile du dispositif de direction selon l'invention, - la figure 2 est un exemple de représentation excessive d'une intervention de braquage automatique, et - la figure 3 est un diagramme qui représente la puissance du dispositif de direction selon l'invention lorsqu'une erreur du système de fonctionnement normal survient. Un véhicule non représenté plus en détail possède des roues avant 1 dirigeables, raccordées entre elles de manière essentiellement connue à un changement de direction commun à l'aide de barres d'accouplement 2 et d'une barre
de raccordement 3.
Parallèlement à la barre de raccordement 3, une barre
de raccordement 3' de même type est prévue.
Chacune des barres de raccordement 3 et 3' forme la tige de piston d'un groupe piston-cylindre 4 ou 4' à double effet. Des circuits hydrauliques séparés sont attribués à
ces groupes piston-cylindre 4 et 4'.
Les deux côtés du groupe piston-cylindre 4 sont raccordés à l'aide de lignes 5 et 6 aux connexions du moteur d'une soupape de réglage 7, formée comme une soupape à 4/3 voies fonctionnant proportionnellement. Un raccord de tubulure de refoulement de la soupape de réglage 7 est raccordé à l'aide d'un filtre 8 ainsi que d'une conduite d'alimentation 9 au côté refoulement d'une pompe hydraulique 10 branchée du côté admission à un réservoir hydraulique 11 relativement sans pression, et entraîné par un moteur électrique 12. Un raccord à basse pression de la soupape de réglage 7 est branché sur le réservoir 11 à l'aide d'une ligne à basse pression 13. Entre les lignes 5 et 6 est placée une soupape de retenue 14 ouverte normalement. Les pressions dans les lignes 5, 6 et 9 peuvent être détectées par des capteurs de pression 15 à 17. Un capteur de déplacement 18 est prévu pour la reconnaissance de l'état de fonctionnement de la soupape de
réglage 7.
Le circuit hydraulique attribué au groupe piston-
cylindre 4' est placé parallèlement au circuit hydraulique du groupe piston-cylindre 4 et construit en principe de la même manière. Aussi les éléments correspondants les uns aux autres dans les deux circuits hydrauliques possèdent les mêmes chiffres de référence, reconnaissables par une apostrophe dans le cas du circuit hydraulique attribué au groupe piston-cylindre 4', le moteur électrique 12' présentant de préférence une alimentation électrique
indépendante du moteur électrique 12.
L'une des barres de raccordement 3 et 3', la barre de raccordement 3 dans l'exemple représenté, est formée en partie comme une crémaillère qui s'engrène avec un pignon 19. Ce pignon 19 est raccordé à un volant 22 à l'aide d'un couplage 20 raccordé normalement ainsi que d'un train d'arbre 21 adjacent. Le train d'arbre 21 comprend un élément à élasticité rotative, par exemple une barre de torsion 23, de sorte que les pièces d'arbre adjacentes 21' et 21'' exécutent une rotation plus ou moins grande l'une par rapport à l'autre lorsque le train d'arbre 21 est
chargé par un moment d'un couple.
La pièce d'arbre 22' est raccordée à deux moteurs électriques 24 et 24' sans blocage automatique et forme
l'arbre du moteur des moteurs déjà cités 24 et 24'.
Des capteurs d'angle de rotation 25, 25' ou 26, 26'
sont attribués à chacune des pièces de l'arbre 21' et 21''.
Des capteurs 27, 27' agissant comme un commutateur de fin de course sont placés sur le couplage 20 et créent un signal correspondant en cas de couplage 20 entièrement ouvert. Des capteurs de déplacement 28 et 28' sont attribués
aux barres de raccordement 3 et 3'.
Le dispositif de direction possède en outre deux systèmes asservis 29 électroniques redondants l'un par rapport à l'autre et communiquant entre eux, qui sont raccordés respectivement du côté entrée aux capteurs 15 à 18 ainsi que 25 à 28 ou 15' à 18' ainsi que 25' à 28', et du côté sortie aux soupapes de réglage 7 à 7', aux soupapes
de retenue 14 et 14' ainsi qu'au couplage 20.
Par ailleurs les systèmes asservis 29 et 29' sont encore raccordés du côté entrée à une technique sensorielle 30 ou 30' non représentée plus en détail avec laquelle les différents paramètres du fonctionnement de la conduite peuvent être saisis, par exemple la vitesse du véhicule
autour de son axe normal.
La communication des systèmes asservis 29 et 29' peut être effectuée à l'aide d'un système prioritaire non représenté qui peut le cas échéant prendre en charge des fonctions particulières, comme par exemple la réalisation de manoeuvres de braquage automatiques ou de correction de direction. En cas de fonctionnement normal, le dispositif de direction fonctionne essentiellement comme suit: Pour le fonctionnement normal, en général le système asservi 29 fonctionne pendant que le système asservi 29' est commuté en attente. La soupape de retenue 14 est alors amenée et maintenue en position fermée par le système asservi 29, pendant que le système asservi 29' ouvre la soupape de retenue 14'. En outre le système asservi 29 maintient le couplage 20 en position ouverte et compare en permanence les signaux du capteur d'angle de rotation 26 et du capteur de déplacement 28. Le capteur d'angle de rotation 26 est déplacé du côté conducteur par l'actionnement du volant 22 et fixe à l'avance l'angle de braquage souhaité par le conducteur, c'est-à-dire la valeur théorique de l'angle de braquage souhaité du côté conducteur pour la direction du véhicule. Le capteur de déplacement 28 détecte la position de direction des roues guidées du véhicule 1, c'est-à-dire que le capteur 28 crée un signal correspondant à la valeur réelle de l'angle de braquage. En fonction de la comparaison valeur théorique/valeur réelle de l'angle de braquage, c'est-à-dire en fonction de la différence de signal entre les capteurs 26 et 28, le système asservi 29 commande la soupape de réglage 7 de telle sorte que la différence valeur théorique/valeur réelle est réglée parfaitement et que les roues guidées du véhicule 1 sont guidées de manière correspondante aux déplacements du volant 22 du côté conducteur. Le système asservi 29 peut prendre en compte éventuellement les signaux de la technique sensorielle 30 et exécuter une correction automatique de direction, lorsque par exemple le mouvement de lacet du véhicule s'effectuant réellement autour de son axe normal, devrait s'écarter de la manoeuvre de braquage souhaitée du côté conducteur, c'est- à-dire du mouvement de lacet souhaité pour la valeur théorique de l'angle de braquage en raison du signal créé par le capteur
d'angle de rotation 26.
En outre le système asservi 29 commande le moteur électrique 24 dans le sens d'une simulation d'une résistance de la direction. A cet effet le système asservi 29 peut interpréter les signaux des capteurs de pression 15 et 16, avec lesquels la différence de pression entre les deux côtés du groupe piston-cylindre 4 et donc les forces de direction respectivement effectives peuvent être détectées. Le moteur électrique 24 est excité de manière analogue à ces forces de direction afin d'opposer une résistance modulée correspondant aux forces de direction
réelles à un déplacement du volant 22 du côté conducteur.
La taille de cette résistance peut être déterminée par la comparaison des signaux des capteurs d'angle de rotation 25 et 26, entre lesquels la barre de torsion 23 est placée, laquelle est torsadée élastiquement de manière forcée lorsque le conducteur tourne le volant 22 contre la résistance du moteur électrique 24. Le système asservi 29 peut donc déterminer la résistance de direction simulée réelle à partir des signaux des capteurs 25 et 26. En cas de fonctionnement normal, le système asservi 29 vérifie constamment la direction du véhicule quant à un
fonctionnement parfait.
A ce propos, les mouvements de la soupape de réglage 7 peuvent être détectés au moyen du capteur de déplacement 18. En outre les détecteurs de pression 15 et 16 doivent afficher une différence de pression infiniment petite ou en
tout cas réduite entre les deux côtés du groupe piston-
cylindre 4, lorsque la soupape de réglage 7 se trouve dans la position moyenne représentée graphiquement. Lorsqu'au contraire la soupape de réglage 7 est déplacée en direction de l'une ou l'autre position finale, il doit y avoir une plus grande différence de pression entre les capteurs de
pression 15 et 16 dans l'une ou l'autre direction.
Le fonctionnement de la pompe 10 peut être détecté au moyen du capteur de pression 17. Le fonctionnement du moteur électrique 24 découle des signaux des capteurs d'angle de rotation 25 et 26 avec lesquels est détectée la résistance de direction simulée par le moteur électrique 24. La position ouverte du couplage 20 est signalée par le
capteur 27.
En outre le système asservi 29 se surveille lui-même
quant à un fonctionnement parfait.
Si une erreur survient, la soupape de retenue 14 est commutée sans courant, de sorte que tout le circuit hydraulique attribué au groupe piston-cylindre 4 est ineffectif. En même temps le système asservi 29' prend en charge l'autre travail de réglage et alimente en courant la soupape de retenue 14', de sorte que celle-ci prend sa position fermée et que le circuit hydraulique attribué à la
soupape de réglage 7 peut fonctionner de manière efficace.
Ensuite le fonctionnement de la direction est exécuté de la même façon par le système asservi 29', comme décrit précédemment à propos du système asservi 29. Des manoeuvres de braquage déclenchées auparavant automatiquement indépendamment du conducteur sont notamment amenées à leur achèvement. Ensuite le comportement en service du dispositif de direction est rapproché d'un comportement en service comme indiqué dans le cas d'un couplage forcé mécanique entre les roues guidées du véhicule 1 et le
volant 22.
En règle générale, il existe un autre rapport de transmission dans le cas d'un couplage forcé mécanique entre le volant 22 et les roues guidées du véhicule 1 qu'en cas de fonctionnement normal du dispositif de direction, c'est-à-dire lorsque le système asservi 29 fonctionne. On
ne procédera ici qu'à un équilibrage croissant.
Simultanément, le conducteur s'habitue, par une activation correspondante du moteur électrique 24, à une résistance de direction comme dans le cas d'un couplage mécanique forcé commuté. Après l'achèvement de la phase transitoire, le couplage électrique 20 est débranché de son alimentation électrique, de sorte que le couplage 20 se ferme et l'état du couplage mécanique forcé est produit entre les roues guidées du véhicule 1 et le volant 22. Ainsi le système de fonctionnement d'urgence formé par le couplage mécanique forcé entre les roues guidées du véhicule 1 et le volant 22
est commuté.
Dans cette phase de fonctionnement, le dispositif asservi 29' peut actionner le moteur électrique 24' comme un servomoteur, lequel supporte les maneuvres de direction respectives du conducteur sur le volant 22: Dans le cas d'un couplage mécanique forcé entre les roues guidées du véhicule 1 et le volant 22, les forces manuelles sur le volant 22 mènent à une déformation de rotation plus ou moins grande de la barre de torsion 23, de sorte que les capteurs d'angle de rotation 25' et 26' affichent une différence d'angle plus ou moins grande. En fonction de cette différence d'angle, c'est-à-dire en fonction des forces manuelles intervenant sur le volant 22, le moteur électrique 24' est commandé dans le sens d'une réduction plus ou moins grande des forces manuelles, de sorte que les maneuvres de direction déclenchées du côté
conducteur sont supportées de manière correspondante.
Les figures 2 et 3 expliquent le comportement en
service pendant la phase transitoire.
La figure 2 représente la façon dont se comporte le véhicule en cas de virage pendant une intervention de
direction automatique.
Le conducteur pourrait avoir actionné le volant 22 dans le sens d'une orbite désirée 21. Le rayon du virage et donc l'orbite souhaitée 31 peuvent être déterminés pour le système asservi 29 à partir de la position du capteur de l'angle de rotation 26, par lequel est affichée la valeur théorique de l'angle de braquage. Si le véhicule devait alors déraper selon la façon représentée, les roues guidées du véhicule 1 seraient automatiquement déplacées, sans intervention du conducteur, de telle sorte que le mouvement de lacet du véhicule autour de son axe normal serait amené à une valeur qui correspondrait à la valeur du trajet
essentiellement sans glissement sur l'orbite 31.
Si une erreur survenait lors de cette maneuvre, par exemple à une position 32 de la voie, dans le système asservi 29 ou à l'intérieur du circuit hydraulique dirigé par le système asservi 29, la commande 29' prendrait automatiquement en charge l'actionnement de la direction, c'est- à-dire que l'intervention de direction déclenchée automatiquement serait poursuivie par le système asservi 29' sans que le conducteur ne puisse le remarquer immédiatement. Ensuite le comportement du dispositif de direction est rapproché d'une direction de véhicule avec un couplage forcé entre le volant 22 et les roues guidées de
véhicule 1.
La figure 3 est expliquée en dernier. Tant que le dispositif de direction fonctionne parfaitement, toutes les possibilités de fonctionnement P du dispositif de direction sont indiquées à 100% selon la courbe K. A un moment t, il pourrait se produire une défaillance dans le système asservi 29 ou dans le circuit hydraulique qui lui est attribué. Grâce au système asservi 29' fonctionnant alors, 100% des possibilités de fonctionnement sont encore garanties jusqu'à un moment t2. Dans la phase transitoire alors utilisée, ces possibilités de fonctionnement sont successivement retirées, jusqu'à ce qu'à la fin de la phase transitoire, à un moment t3, il existe un même comportement en service que dans le cas du couplage mécanique forcé entre le volant 22 et les roues guidées du véhicule 1. Ce couplage forcé est commuté au
moment t3.
Le résultat serait donc que le conducteur s'habituerait, avec un temps adapté de changement d'habitude, à l'autre comportement de la direction d'une direction avec un couplage mécanique forcé entre les roues guidées du véhicule 1 et le volant 22. Ainsi le conducteur ne serait pas surpris par un brusque changement du
comportement en service de la direction du véhicule.
Au moment t1 le conducteur pourrait en outre être averti de manière acoustique ou visuelle. Le cas échéant d'autres mesures peuvent également être prises automatiquement. Par exemple il est possible de diminuer automatiquement la puissance maximale du moteur du véhicule pour réduire les vitesses de conduite pouvant être atteintes. A la différence de la forme d'exécution représentée ci-dessus, on peut renoncer le cas échéant à un doublement de tous les éléments de capteurs. Par exemple on peut renoncer aux capteurs d'angle de rotation 25' et 26' superposés si les capteurs d'angle de rotation 25 et 26 sont de réalisation suffisamment fiable. Dans ce cas les deux systèmes asservis 29 et 29' ne fonctionnent qu'avec
les capteurs 25 et 26.
Le cas échéant on peut aussi renoncer à l'un des moteurs électriques 24 et 24', lorsque des moteurs avec une plus grande sécurité après défaillance sont disponibles. En outre on peut prévoir de remplacer le moteur électrique 12 par le moteur du véhicule en cas d'entraînement de la pompe 10.
Dans la description ci-dessus, on est parti de la
supposition que les systèmes asservis 29 et 29' sont combinés respectivement avec un système hydraulique, chaque système hydraulique présentant un groupe piston-cylindre 4
ou 4' pour le déplacement des roues guidées du véhicule 1.
Il est fondamentalement possible d'utiliser également des groupes de réglage fonctionnant autrement, par exemple des groupes de réglage électriques, et qu'ils soient commandés par les systèmes asservis 29 et 29' de manière correspondante aux réalisations ci-dessus. Il existe également la possibilité de combiner le système asservi à un groupe de réglage hydraulique et l'autre système asservi à un groupe de réglage fonctionnant autrement, par exemple
un moteur électrique.
En outre, les soupapes 7 et 7' électromagnétiques à siège commandé peuvent être remplacées par n'importe quelles soupapes de distribution, par exemple, des soupapes linéaires ou rotatives pouvant être commandées de manière
électrique ou hydraulique.
En outre, on peut prévoir de placer les groupes piston-cylindre 4 et 4' sur une barre de raccordement 3
commune, ou de les coupler à cette barre de raccordement 3. Un couplage forcé hydraulique peut aussi être efficace à la place du
couplage forcé mécanique du volant 22 et des
roues guidées de véhicule 1 effectif en cas d'urgence.
Dans le cas de l'exemple d'exécution de la figure 2 décrit ci-dessus, il est prévu en cas de fonctionnement d'urgence, c'est-à-dire lorsque le couplage forcé entre le volant 22 et les roues guidées de véhicule 1 est commuté, d'utiliser le moteur électrique 24' comme servomoteur pour la réduction des forces manuelles à apporter du côté conducteur. En outre, ou à la place, on peut prévoir de placer une servosoupape traditionnelle entre le couplage 20 et le pignon 19 - ou généralement dans le couplage forcé entre le volant 22 et les roues guidées du véhicule 1 -, laquelle servosoupape est raccordée, en cas de fonctionnement d'urgence, à une source de pression hydraulique, par exemple l'une des pompes 10 et 10', ainsi qu'à un réservoir relativement sans pression, par exemple 11 et 11', et aux deux côtés d'un servomoteur dirigeable couplé aux roues guidées du véhicule, par exemple d'un des groupes piston-cylindre 4 et 4'. Ainsi on dispose, en cas de fonctionnement d'urgence, d'une direction en principe
traditionnelle avec un support hydraulique assisté.
Claims (17)
1. Dispositif de direction pour véhicules muni d'un système de fonctionnement normal et d'un système de fonctionnement d'urgence s'activant automatiquement en cas de fonctionnement défectueux du système cité ci-dessus, - le système de fonctionnement normal (4 à 17, 24 à ) présentant un indicateur de valeur théorique d'angle de braquage (26) actionnable au moyen d'une manipulation du volant (22), un indicateur de valeur réelle d'angle de braquage (28) actionné par les roues guidées du véhicule (1), un groupe de réglage (4) dirigeant de manière motorisée les roues guidées du véhicule (1), ainsi qu'un système asservi (29) qui règle le groupe de réglage (4) en fonction d'une comparaison valeur théorique/valeur réelle de l'angle de braquage, - le système de fonctionnement d'urgence (19 à 21) présentant, entre la manipulation du volant (22) et les roues guidées du véhicule (1), un couplage forcé mécanique et/ou hydraulique effectif au moins en cas de fonctionnement d'urgence, caractérisé en ce qu'en outre un système auxiliaire (4' à 17', 24' à 30') au moins essentiellement redondant est prévu pour le système de fonctionnement normal, lequel système auxiliaire est automatiquement effectif ou reste effectif en cas de défaillance du système de fonctionnement normal, et compense, dans une phase transitoire, le dispositif de direction dans son comportement en service par rapport au fonctionnement du système d'urgence, lequel est effectif à l'expiration de la phase transitoire ou
après la réalisation de la compensation.
2. Dispositif de direction selon la revendication 1, caractérisé en ce que des manoeuvres de braquage ou des interventions de braquage déclenchées automatiquement par le système de fonctionnement normal et/ou par un système prioritaire par rapport au système de fonctionnement normal ainsi qu'au système auxiliaire sont poursuivies par le
système de fonctionnement auxiliaire.
3. Dispositif de direction selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un signal avertisseur invitant le conducteur à saisir le volant est créé au moins en cas de défaillance du système de fonctionnement normal pendant une manoeuvre de braquage et/ou une intervention de braquage
automatique.
4. Dispositif de direction selon l'une des
revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'un régleur de
force manuelle (24, 24') est prévu, lequel est de plus en plus commuté sur une force manuelle lors de la phase transitoire en fonction du système de fonctionnement d'urgence.
5. Dispositif de direction selon l'une des
revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la position
tout droit des roues guidées du véhicule (1) correspond, à la fin de la phase transitoire, à une position moyenne prédéfinie du volant (22) lorsque le système de
fonctionnement d'urgence est effectif.
6. Dispositif de direction selon l'une des
revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le système
auxiliaire présente un propre système asservi (29') en redondance avec le système asservi (29) du système de
fonctionnement normal.
7. Dispositif de direction selon l'une des
revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le système de
fonctionnement auxiliaire est constitué de manière
entièrement redondante au système de fonctionnement normal.
8. Dispositif de direction selon la revendication 7, caractérisé en ce que les systèmes de fonctionnement normal et auxiliaire sont constitués de manière symétriquement redondante l'un par rapport à l'autre.
9. Dispositif de direction selon la revendication 7, caractérisé en ce que les systèmes de fonctionnement normal et auxiliaire sont constitués de manière non symétriquement
redondante l'un par rapport à l'autre.
10. Dispositif de direction selon l'une des
revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les systèmes de
fonctionnement normal et/ou auxiliaire fonctionnent respectivement avec des groupes de réglage (4, 4') hydrauliques réglables à l'aide de soupapes de réglage (7,
7').
11. Dispositif de direction selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'un groupe de réglage hydraulique (4, 4'), lorsque le système d'urgence est branché, est réglable par une servosoupape elle-même réglable mécaniquement par
des forces ou des moments dans le système d'urgence.
12. Dispositif de direction selon la revendication 11, caractérisé en ce que la servosoupape, lorsque le système d'urgence est débranché, ou en cas de fonctionnement normal, est réglable électriquement, notamment de manière électromagnétique ou par moteur électrique, au moyen d'un système d'automatisme asservi (29, 29') du système normal
et/ou auxiliaire.
13. Dispositif de direction selon l'une des
revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les systèmes
de fonctionnement normal et/ou auxiliaire fonctionnent respectivement avec des groupes de réglage électriques réglables par des systèmes d'automatisme asservis (29, 29').
14. Dispositif de direction selon l'une des
revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'un affichage
optique, acoustique et/ou haptique crée des signaux pour le
déroulement de la phase transitoire.
15. Dispositif de direction selon l'une des
revendications 1 à 14, caractérisé en ce que des
modifications du comportement en service apparues lors de la phase transitoire sont réalisées de manière continue ou par petites étapes pouvant être contrôlées par le conducteur.
16. Dispositif de direction selon l'une des
revendications 1 à 15, caractérisé en ce que le système
d'urgence est commuté de manière efficace en parallèle au système de fonctionnement normal, en cas de fonctionnement normal, lorsque des phases de fonctionnement peuvent être
prédéfinies.
17. Dispositif de direction selon la revendication 16, caractérisé en ce que le système d'urgence est commuté de manière efficace en cas de fonctionnement normal lorsque les forces nécessaires à un changement de direction des roues guidées du véhicule atteignent ou dépassent les forces maximales du groupe de réglage (4) pouvant être créées.
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