FR2910425A1

FR2910425A1 - Steering wheel's steering angle adjusting device for motor vehicle, has cylinder to create space between steering rack and fixation points of tie rods, where each point is located at end of telescopic bar driven in translation by rack

Info

Publication number: FR2910425A1
Application number: FR0655913A
Authority: FR
Inventors: Andres Yarce
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2006-12-22
Filing date: 2006-12-22
Publication date: 2008-06-27
Anticipated expiration: 2026-12-22
Also published as: FR2910425B1

Abstract

The device has a telescopic bar (20) e.g. steering rack body, comprising a double-acting hydraulic cylinder (22) to create a space between a steering rack (21) and fixation points (39, 40) of tie rods. Each fixation point is located at an end of the bar, where the bar is driven in translation by the steering rack. The cylinder has a degree of freedom in translation with respect to the bar, where the cylinder is equipped with a mechanical or hydraulic blocking system.

Description

1 Dispositif d'ajout d'angle de braquage La présente invention concerne unThis invention relates to a steering angle adding device

dispositif d'ajout d'angle de braquage, des roues directrices d'un véhicule automobile, à un angle de braquage demandé par l'intermédiaire d'un volant de direction. steering angle adding device, steering wheels of a motor vehicle, at a steering angle requested via a steering wheel.

Classiquement, les roues directrices d'un véhicule automobile sont braquées à l'aide d'un volant relié à une colonne de direction qui transmet l'angle de rotation du volant aux roues directrices. Afin de rendre plus aisé le braquage des roues directrices, de rectifier la trajectoire du véhicule ou un 1 o braquage inadéquat, différents dispositifs d'ajout d'angle de braquage sont utilisés à bord des véhicules automobiles. Parmi ceux-ci on trouve notamment les directions à démultiplication variable et les correcteurs de trajectoire du véhicule. Les systèmes de direction à démultiplication variable implantés 15 dans de nombreux véhicules automobiles reposent sur le principe de l'ajout d'un angle additionnel, commandé par un calculateur, à l'angle de braquage commandé par un conducteur par l'intermédiaire d'un volant. Le braquage des roues directrices du véhicule résultant est alors une superposition de la commande venant du conducteur et de la commande venant du calculateur. Conventionally, the steering wheels of a motor vehicle are steered with a steering wheel connected to a steering column that transmits the rotation angle of the steering wheel to the steering wheels. In order to make it easier to steer the steered wheels, to correct the trajectory of the vehicle or an inadequate steering, various devices for adding steering angle are used on board motor vehicles. Among these are in particular the variable-speed directions and the trajectory correctors of the vehicle. The variable gear ratio steering systems implemented in many motor vehicles are based on the principle of adding an additional computer-controlled angle to the steering angle controlled by a driver via a control gear. wheel. The turning of the steering wheels of the resulting vehicle is then a superposition of the command from the driver and control from the computer.

20 Le braquage est donc obtenu avec une démultiplication différente de la démultiplication mécanique du système de direction de base. Cette démultiplication peut être pilotée par le calculateur en fonction de différents paramètres d'état du véhicule : la vitesse du véhicule ou son état dynamique. Les systèmes de correction de trajectoire d'un véhicule utilisent 25 également un dispositif d'ajout d'angle de braquage à l'angle de braquage initialement demandé. En fonction de l'état dynamique du véhicule et de son écart de trajectoire par rapport à la volonté du conducteur, un braquage additionnel piloté par le calculateur est élaboré par une fonction proche des logiques des systèmes de freinage ESP.Steering is therefore obtained with a gear ratio different from the mechanical reduction of the basic steering system. This reduction can be controlled by the computer according to different vehicle status parameters: the speed of the vehicle or its dynamic state. Vehicle trajectory correction systems also utilize a steering angle adding device at the initially requested steering angle. Depending on the dynamic state of the vehicle and its deviation from the driver's will, an additional steering controlled by the computer is developed by a function close to the logic of ESP braking systems.

30 Les dispositifs existants d'ajout d'angle de braquage commandé par un calculateur peuvent être regroupés en trois catégories principales : • les dispositifs à train épicycloïdal et moteur électrique, • les dispositifs à train harmonique et moteur électrique, 2910425 2 • les dispositifs de déphasage par actionneur hydraulique et liaison hélicoïdale. Les dispositifs à train épicycloïdal et moteur électrique sont 5 implantés sur le mécanisme de la direction, entre une valve d'assistance et un pignon de la crémaillère. La colonne de la direction est alors souvent reliée à l'un des arbres du train épicycloïdal tandis que le moteur électrique fait tourner la couronne du train épicycloïdal. Ceci permet d'additionner la rotation de la colonne de direction et du moteur électrique sur l'arbre de 1 o sortie du train épicycloïdale qui est lui-même relié au pignon du mécanisme de direction. Les dispositifs à train harmonique et moteur électrique concentrique sont généralement implantés de façon concentrique sur la colonne de direction. Un train harmonique est un mécanisme concentrique 15 de réduction à rapport fixe. Ce système très compact permet de réaliser des réductions très élevées. La technologie du train harmonique est basée sur le mouvement différentiel d'un engrenage déformable par rapport à une couronne rigide. A chaque tour de l'arbre d'entrée, l'engrenage déformable se décale d'une dent dans la couronne et fait tourner l'arbre de sortie d'un 20 angle égale à l'angle occupé par une dent de la couronne. La superposition des angles de rotation de la colonne de direction et du moteur est réalisée en solidarisant le stator du moteur à la colonne de direction et le pignon du mécanisme de direction à l'arbre du moteur. Les dispositifs de déphasage par actionneur hydraulique et liaison 25 hélicoïdale utilisent un actionneur hydraulique linéaire, par exemple un piston. Ces dispositifs, grâce à un mécanisme de liaison hélicoïdal, transforment le déplacement du piston en un angle de déphasage entre la partie supérieure et inférieure de la colonne de direction.The existing computer-controlled steering angle adding devices can be grouped into three main categories: • epicyclic gear and electric motor devices, • harmonic gear and electric motor devices, 2910425 2 • phase shift by hydraulic actuator and helical connection. The epicyclic gear and electric motor devices are implanted on the steering mechanism between an assist valve and a rack gear. The steering column is then often connected to one of the shafts of the planetary gear while the electric motor rotates the ring of the epicyclic gear. This makes it possible to add the rotation of the steering column and the electric motor to the output shaft of the epicyclic gear train which is itself connected to the pinion of the steering mechanism. The harmonic gear and concentric electric motor devices are generally concentrically located on the steering column. A harmonic train is a concentric fixed ratio reduction mechanism. This very compact system allows for very high reductions. The harmonic gear technology is based on the differential movement of a deformable gear with respect to a rigid gear. At each turn of the input shaft, the deformable gear shifts a tooth in the ring gear and rotates the output shaft at an angle equal to the angle occupied by a crown tooth. The superposition of the rotation angles of the steering column and the engine is achieved by joining the stator of the engine to the steering column and the pinion of the steering mechanism to the motor shaft. Hydraulic actuator and helical link phasers utilize a linear hydraulic actuator, for example a piston. These devices, through a helical link mechanism, transform the displacement of the piston into a phase shift angle between the upper and lower part of the steering column.

30 Malgré leurs différences de réalisation, la plupart de ces solutions ont plusieurs défauts en communs. Tout d'abord ces types de systèmes sont relativement encombrants et difficile à implanter sur la colonne de direction. De manière générale, la place disponible à proximité de la colonne est restreinte et 35 l'implantation du dispositif a souvent des conséquences non négligeables sur 2910425 3 le tablier, partie de la caisse permettant de séparer l'habitacle du compartiment moteur sur lequel est fixé le pédalier, ainsi que sur les collapses de la colonne de direction. Les collapses sont des portions rétractables de la colonne de direction ayant pour principales fonctions 5 d'absorber par exemple en cas de choc frontal la déformation longitudinale de la colonne de direction. Les collapses de direction permettent également de faciliter les opérations de montage et démontage de la colonne de direction. Ensuite ces dispositifs selon l'art antérieur, se trouvant sur la colonne de direction, sont soumis au rendement du pignon du mécanisme de direction. Ceci est problématique pour des solutions hydrauliques qui sont contraintes à l'utilisation d'un mécanisme permettant de transformer le mouvement de translation du piston en un mouvement de rotation de la colonne pour transformer à nouveau cette rotation en translation au niveau de la crémaillère. Le rendement total du système s'en trouve fortement dégradé. La plupart de ces dispositifs étant placés sur la colonne de direction et en amont de la valve d'assistance, ils sont souvent contraints à avoir des niveaux de frottement interne très faibles afin de conserver un agrément de direction correct. Ceci pose notamment des problèmes de conception et de réalisation. Ces dispositifs travaillent également, du fait de leur implantation, avec un niveau d'effort ou de couple résistant relativement faible grâce à l'aide de l'assistance de direction. Cependant, le temps de réponse des assistances de direction couramment utilisées n'est pas suffisant pour assurer cette condition dans toutes les situations de vie du véhicule. En conséquence, les dispositifs d'ajout d'angle doivent être surdimensionnés par rapport à leurs conditions normales de fonctionnement Un but de l'invention est notamment de pallier les inconvénients précités. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'ajout d'angle de braquage des roues directrices d'un véhicule, notamment d'un véhicule automobile. Le dispositif selon l'invention comporte notamment un volant de direction pouvant entraîner en rotation une colonne de direction. La colonne de direction entraîne elle-même en rotation un pignon de direction engrainant 2910425 4 dans une crémaillère de direction. La crémaillère de direction transmet un mouvement de translation à des biellettes de direction pour le braquage des roues directrices du véhicule. Le dispositif selon l'invention comporte également un barreau. Ledit barreau comporte au moins un vérin 5 hydraulique à double effet apte à créer un décalage entre la crémaillère et des points de fixation des biellettes de direction. Chaque point de fixation d'une biellette est par exemple situé sur une extrémité du barreau. Le barreau est notamment entraîné en translation par la crémaillère. Le barreau peut notamment être le corps de la crémaillère, le ou 10 les vérins hydrauliques étant internes au corps de la crémaillère. Chaque point de fixation des biellettes est alors par exemple situé sur l'une des extrémités du ou des vérins hydrauliques à l'extérieur du corps de la crémaillère. Le vérin hydraulique peut posséder une simple tige à chaque 15 extrémité de laquelle se trouve un piston coulissant à l'intérieur d'une chambre hydraulique interne au corps de la crémaillère. La chambre hydraulique peut par exemple être une double chambre hydraulique. Dans un autre mode de réalisation du dispositif selon l'invention, 20 le corps de la crémaillère peut comporter deux vérins hydrauliques à double effet. Chaque vérin hydraulique peut alors comporter un piston coulissant à l'intérieur d'une double chambre hydraulique interne au corps de la crémaillère. Dans cet autre mode de réalisation, les deux vérins hydrauliques 25 sont par exemple des vérins hydrauliques à simple tige. Les deux vérins hydrauliques peuvent être des vérins hydrauliques à double tige dans cet autre mode de réalisation. Le corps de la crémaillère peut notamment comporter un piston hydraulique d'assistance.Despite their differences of embodiment, most of these solutions have several defects in common. First of all these types of systems are relatively bulky and difficult to implement on the steering column. In general, the space available near the column is limited and the installation of the device often has significant consequences on the apron, part of the body to separate the passenger compartment engine compartment on which is fixed the pedal, as well as on the collapses of the steering column. The collapses are retractable portions of the steering column whose main function is to absorb, for example in the event of a frontal impact, the longitudinal deformation of the steering column. Steering collapses also facilitate the assembly and disassembly of the steering column. Then these devices according to the prior art, being on the steering column, are subject to the performance of the gear of the steering mechanism. This is problematic for hydraulic solutions which are constrained to the use of a mechanism for transforming the translational movement of the piston into a rotational movement of the column to transform this rotation into translation at the level of the rack again. The total efficiency of the system is greatly degraded. Most of these devices are placed on the steering column and upstream of the assist valve, they are often forced to have very low levels of internal friction in order to maintain a correct directional approval. This poses particular problems of design and realization. These devices also work, because of their implementation, with a level of effort or torque relatively low resistance with the help of the assistance of management. However, the response time of commonly used steering assistance is not sufficient to ensure this condition in all vehicle life situations. Consequently, the angle adding devices must be oversized relative to their normal operating conditions. One aim of the invention is in particular to overcome the aforementioned drawbacks. For this purpose, the subject of the invention is a device for adding steering angle to the steering wheels of a vehicle, in particular of a motor vehicle. The device according to the invention comprises in particular a steering wheel that can rotate a steering column. The steering column itself rotates a steering pinion engraining 2910425 4 in a steering rack. The steering rack transmits a translational movement to steering rods for the steering of the steering wheels of the vehicle. The device according to the invention also comprises a bar. Said bar comprises at least one hydraulic jack with double effect capable of creating an offset between the rack and fixing points of the steering rods. Each point of attachment of a rod is for example located on one end of the bar. The bar is in particular driven in translation by the rack. The bar may in particular be the body of the rack, or the hydraulic cylinders being internal to the body of the rack. Each point of attachment of the rods is then for example located on one end of the hydraulic cylinder or cylinders outside the body of the rack. The hydraulic cylinder may have a single rod at each end of which is a piston sliding inside a hydraulic chamber internal to the body of the rack. The hydraulic chamber may for example be a double hydraulic chamber. In another embodiment of the device according to the invention, the body of the rack may comprise two double-acting hydraulic cylinders. Each hydraulic cylinder can then comprise a piston sliding inside a double hydraulic chamber internal to the body of the rack. In this other embodiment, the two hydraulic cylinders 25 are for example single rod hydraulic cylinders. The two hydraulic cylinders may be double rod hydraulic cylinders in this other embodiment. The body of the rack may include a hydraulic assist piston.

30 Le corps de la crémaillère, possédant un degré de liberté en translation parallèlement au barreau, peut par exemple être solidaire du ou des vérins hydrauliques à simple tige coulissant dans une double chambre hydraulique interne au barreau. Le ou les vérins hydrauliques peuvent être munis d'un système de 35 blocage hydraulique.The body of the rack, having a degree of freedom in translation parallel to the bar, may for example be integral with the single-rod hydraulic cylinder or cylinders sliding in a double hydraulic chamber internal to the bar. The hydraulic cylinder (s) may be provided with a hydraulic locking system.

2910425 5 Le ou les vérins hydrauliques peuvent, dans un autre mode de réalisation être munis d'un système de blocage mécanique. Un véhicule, notamment automobile, peut comporte un dispositif d'ajout d'angle de braquage selon l'invention.In one embodiment, the hydraulic cylinder or jacks may be provided with a mechanical locking system. A vehicle, in particular an automobile, may comprise a device for adding a steering angle according to the invention.

5 L'invention a notamment pour principaux avantages d'être facile à mettre en oeuvre et adaptable à des dispositifs de direction existants. Elle possède également l'avantage d'avoir un coût de réalisation plus intéressant 1 o que les dispositifs selon l'art antérieur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'aide de la description qui suit faite en regard des dessins annexés qui représentent : 15 • la figure 1 : un schéma d'une direction d'un véhicule vue de dessus selon l'art antérieur ; • les figures 2a, 2b, 2c et 2d : plusieurs variantes d'un premier mode de réalisation du dispositif selon l'invention ; • les figures 3a, 3b, 3c, 3d : plusieurs variantes d'un deuxième 20 mode de réalisation du dispositif selon l'invention ; • les figures 4a, 4b : plusieurs variantes d'un troisième mode de réalisation du dispositif selon l'invention.The main advantages of the invention are that it is easy to implement and adaptable to existing steering devices. It also has the advantage of having a more interesting implementation cost 1 o than the devices according to the prior art. Other features and advantages of the invention will become apparent from the following description made with reference to the accompanying drawings, which show: FIG. 1: a diagram of a direction of a vehicle viewed from above according to FIG. prior art; FIGS. 2a, 2b, 2c and 2d: several variants of a first embodiment of the device according to the invention; FIGS. 3a, 3b, 3c, 3d: several variants of a second embodiment of the device according to the invention; FIGS. 4a, 4b: several variants of a third embodiment of the device according to the invention.

25 La figure 1 présente une vue de dessus d'une direction classique d'un véhicule automobile. Le volant, non représenté, imprime un mouvement de rotation à la colonne de direction qui elle-même met en rotation un pignon 1. Le pignon 1 engrène dans une crémaillère 2 qui coulisse à l'intérieur d'un boîtier de crémaillère 3, transformant ainsi le mouvement initial de rotation du 30 pignon 1 en un mouvement de translation de la crémaillère 2. Le boîtier de crémaillère 3 est fixé sur la caisse 4 du véhicule. La crémaillère 2 est reliée en chacune de ses extrémités à l'une des deux biellettes de directions 5, 6. Sur la figure 1, le mouvement de rotation dans le sens inverse trigonométrique du pignon 1 entraîne une translation de la crémaillère 2 qui 35 va pousser la première biellette 5. La première biellette 5 exerce alors une force de pression sur un bras de direction 7, coudé, solidaire d'un moyeu de 2910425 6 roue 8. Le bras de direction 7 pivote autour d'un pivot de direction 9 lui-même solidaire de la caisse 4 du véhicule. Ce mouvement du pivot de direction 9 entraîne un mouvement de pivotement de la roue 10 à laquelle il est relié par l'intermédiaire du moyeu de roue 8. Parallèlement, la crémaillère 5 2 tire la deuxième biellette 6 qui va également entraîner la rotation d'un bras de direction 11 auquel la deuxième biellette 6 est reliée. Le bras de direction 11 pivote autour d'un pivot de direction 12 relié à la caisse 4 du véhicule. Ce mouvement de pivotement du bras de direction 11 entraîne un mouvement de pivotement d'une roue 13 à laquelle il est relié par l'intermédiaire d'un 1 o moyeu de roue 14. L'angle de braquage des roues directrices 10, 13 d'un véhicule automobile conventionnel dépend donc principalement des paramètres suivants : de l'angle de rotation du volant, de l'angle de rotation du pignon 1 et de la position de la crémaillère 2. Ces paramètres sont liés par des 15 relations entièrement mécaniques. En simplifiant, on peut alors dire que l'angle de braquage des roues ne dépend que de l'angle du volant. Un système d'ajout d'angle, par définition, permet de créer un déphasage piloté entre l'angle de braquage des roues et l'angle du volant. Cette fonction peut théoriquement être obtenue par un déphasage entre n'importe quelle paire 20 des paramètres définis précédemment. Les systèmes existants se contentent tous de créer un déphasage au niveau de la colonne de direction, c'est à dire entre l'angle de rotation du volant et l'angle de rotation du pignon. Le principe de l'invention est de créer un déphasage voulu dans un périmètre différent de celui de la colonne de direction afin d'améliorer les défauts présentés 25 précédemment. Les figures 2a, 2b, 2c et 2d représentent plusieurs variantes d'un premier mode de réalisation du dispositif selon l'invention. Le principe général du dispositif selon l'invention repose sur un 30 mécanisme de barreau télescopique 20. Le barreau télescopique 20 permet de créer non plus un déphasage, mais un décalage entre la crémaillère 21 mécaniquement solidaire du barreau télescopique 20 et les points de fixation 39, 40 des biellettes de direction 5, 6. Chaque point de fixation 39, 40 des biellettes de direction 5, 6 se situe sur une extrémité du barreau télescopique 35 20. Le décalage est créé, par exemple, par un ou plusieurs vérins 2910425 7 hydrauliques 22, 23, 24, 25, 26, 27 à double effet, commandés par un calculateur et situés par exemple à l'intérieur du barreau télescopique 20. Le ou les vérins hydrauliques 22, 23, 24, 25, 26, 27 possèdent un degré de liberté en translation par rapport au barreau télescopique 20, leur permettant 5 potentiellement de coulisser à l'intérieur du barreau télescopique 20. Les biellettes de direction 5, 6 sont quant à elles directement fixées sur le ou les vérins hydrauliques 22, 23, 24, 25, 26, 27. Sur les figures 2a, 2b, 2c, 2d le barreau télescopique 20 est le corps de la crémaillère 21. Dans les différentes variantes présentées sur les 10 figures 2a, 2b, 2c et 2d, le corps de la crémaillère 21 assure la liaison avec le pignon 1 de la direction et les vérins hydrauliques intérieurs 22, 23, 24, 25, 26, 27. De ce fait, le corps de la crémaillère 21 se déplace comme dans un système de direction classique, en suivant la rotation du pignon 1 qui coopère avec des crans 42 de la crémaillère 21. Le déplacement commandé 15 du ou des vérins 22, 23, 24, 25, 26, 27 intérieurs au corps de la crémaillère 21 permet un décalage entre le corps de la crémaillère 21 et les points de fixation 39, 40 des biellettes de direction 5, 6 afin d'obtenir un angle de braquage des roues différent de celui dépendant directement de l'angle de rotation du pignon 1. Le déplacement des vérins 22, 23, 24, 25, 26, 27 20 s'effectue hydrauliquement grâce à un fluide sous pression régulé par un système d'électrovannes. Les électrovannes sont reliées à une source de pression hydraulique et, commandées par un calculateur. Le calculateur détermine le débit de fluide à distribuer par les électrovannes, via des circuits hydrauliques, dans chacune des chambres hydrauliques 28, 41 des vérins 25 22, 23, 24, 25, 26, 27 afin d'obtenir un braquage additionnel. Les chambres hydrauliques 28, 41 des vérins 22, 23, 24, 25, 26, 27 sont par exemple usinées dans le barreau télescopique 20, c'est à dire dans le corps de la crémaillère sur les figures 2a, 2b, 2c, 2d. Le braquage additionnel déterminé par le calculateur est obtenu en fonction de différents paramètres et 30 notamment : ^ de l'angle de rotation du volant obtenu grâce à un ou plusieurs capteurs de rotation du volant, ^ de la position de la crémaillère 21 obtenue à l'aide d'un ou plusieurs capteurs de position de la crémaillère 21, 2910425 8 ^ de la position du ou des vérins grâce à un ou plusieurs capteurs de position du ou des vérins, • de la position relative du ou des vérins par rapport à la crémaillère 21 grâce à un ou plusieurs capteurs de position, 5 ^ des informations sur la dynamique du véhicule comme par exemple sa vitesse, son accélération latérale et sa vitesse de lacet. Dans une première variante du premier mode de réalisation du dispositif selon l'invention représentée sur la figure 2a, un vérin 22 à simple 1 o tige 43 et à double effet permet de réaliser une translation symétrique des biellettes de direction 5,6. Un vérin hydraulique à double effet se déplace dans un sens et dans le sens opposé. La tige 43 du vérin 22 coulisse à travers le corps de la crémaillère 21. Le vérin 22 possède en chacune de ses extrémités un piston 29, 30. Chaque piston 29, 30 se déplace dans une 15 chambre hydraulique 28 usinée à l'intérieur du corps de la crémaillère 21. Chaque tête de piston possède un point de fixation 39, 40 d'une des deux biellettes de direction 5, 6. Les pistons 29, 30 se déplacent parallèlement au corps de la crémaillère 21, dans un mouvement de translation par rapport au corps de la crémaillère. Le déplacement des pistons 29, 30 produit un 20 déplacement différentiel par rapport au déplacement initial du corps de la crémaillère 21. Ce déplacement différentiel s'ajoute au déplacement du corps de la crémaillère 21 afin d'obtenir un déplacement des biellettes de direction 5,6. Sur la deuxième variante représentée sur la figure 2b, le principe 25 du dispositif est identique à celui du dispositif représenté sur la figure 2a, à la seule différence que le dispositif de la figure 2b emploie un vérin 23 à double tige 44, 45, 46 et à double effet. Le vérin 43 possède un piston 31, 32 en chacune de ses extrémités. Une première tige 44 relie les deux têtes des pistons 31, 32, coulissant au travers du corps de la crémaillère 21. Chaque 30 piston 31, 32 se déplace dans une double chambre hydraulique 28, située de part et d'autre de chaque piston 31, 32. Chaque tête de piston 31, 32 est solidaire, en son extrémité extérieure au corps de la crémaillère 21, d'une tige secondaire 45, 46 qui comporte un point de fixation 39, 40 d'une des biellettes de direction 5, 6. Les deux pistons 31, 32 ont le même 35 fonctionnement que les pistons 29, 30 représentés sur la figure 2a.Figure 1 shows a top view of a conventional direction of a motor vehicle. The steering wheel, not shown, imparts a rotational movement to the steering column which itself rotates a pinion 1. The pinion 1 meshes in a rack 2 which slides inside a rack housing 3, transforming and the initial movement of rotation of the pinion 1 in a translation movement of the rack 2. The rack housing 3 is fixed to the body 4 of the vehicle. The rack 2 is connected at each of its ends to one of the two rods of directions 5, 6. In FIG. 1, the rotational movement in the counterclockwise direction of the pinion 1 causes a translation of the rack 2 which is going to The first rod 5 then exerts a pressure force on a steering arm 7, bent, integral with a hub wheel 2910425 6. The steering arm 7 pivots about a steering pivot 9 itself secured to the body 4 of the vehicle. This movement of the steering pivot 9 causes a pivoting movement of the wheel 10 to which it is connected via the wheel hub 8. In parallel, the rack 5 2 pulls the second link 6 which will also cause the rotation of the wheel. a steering arm 11 to which the second link 6 is connected. The steering arm 11 pivots about a steering pin 12 connected to the body 4 of the vehicle. This pivoting movement of the steering arm 11 causes a pivoting movement of a wheel 13 to which it is connected by means of a wheel hub 14. The steering angle of the steering wheels 10, 13 d A conventional motor vehicle therefore depends mainly on the following parameters: the angle of rotation of the steering wheel, the angle of rotation of the pinion 1 and the position of the rack 2. These parameters are linked by entirely mechanical relations. Simplifying, we can say that the steering angle of the wheels depends only on the steering wheel angle. A system of adding angle, by definition, makes it possible to create a controlled phase shift between the steering angle of the wheels and the angle of the steering wheel. This function can theoretically be obtained by a phase shift between any pair of parameters defined above. The existing systems are all content to create a phase shift at the steering column, that is to say between the steering wheel rotation angle and the rotation angle of the pinion. The principle of the invention is to create a desired phase shift in a different perimeter than that of the steering column to improve the defects presented above. Figures 2a, 2b, 2c and 2d show several variants of a first embodiment of the device according to the invention. The general principle of the device according to the invention is based on a telescopic bar mechanism 20. The telescopic bar 20 makes it possible to create either a phase shift, but an offset between the rack 21 mechanically secured to the telescopic bar 20 and the attachment points 39 , 40 of the steering rods 5, 6. Each attachment point 39, 40 of the steering rods 5, 6 is located on one end of the telescopic bar 20. The offset is created, for example, by one or more cylinders 2910425 7 hydraulic actuators 22, 23, 24, 25, 26, 27 with double effect, controlled by a computer and located for example inside the telescopic bar 20. The hydraulic cylinder or cylinders 22, 23, 24, 25, 26, 27 have a degree of freedom in translation relative to the telescopic bar 20, potentially allowing them to slide inside the telescopic bar 20. The steering rods 5, 6 are themselves directly fixed On the hydraulic cylinder or cylinders 22, 23, 24, 25, 26, 27. In Figures 2a, 2b, 2c, 2d the telescopic bar 20 is the body of the rack 21. In the various variants shown in the figures 2a, 2b, 2c and 2d, the body of the rack 21 provides the connection with the pinion 1 of the steering and the inner hydraulic cylinders 22, 23, 24, 25, 26, 27. As a result, the body of the rack 21 moves as in a conventional steering system, following the rotation of the pinion 1 which cooperates with notches 42 of the rack 21. The controlled displacement 15 or cylinders 22, 23, 24, 25, 26, 27 interior to body of the rack 21 allows an offset between the body of the rack 21 and the attachment points 39, 40 of the steering rods 5, 6 to obtain a steering angle of the wheels different from that directly dependent on the angle of rotation of the pinion 1. The displacement of the cylinders 22, 23, 24, 25, 26, 27 20 s performs hydraulically through a fluid under pressure regulated by a system of solenoid valves. The solenoid valves are connected to a source of hydraulic pressure and controlled by a computer. The computer determines the fluid flow rate to be delivered by the solenoid valves, via hydraulic circuits, in each of the hydraulic chambers 28, 41 of the cylinders 22, 23, 24, 25, 26, 27 to obtain additional steering. The hydraulic chambers 28, 41 of the cylinders 22, 23, 24, 25, 26, 27 are for example machined in the telescopic bar 20, that is to say in the body of the rack in FIGS. 2a, 2b, 2c, 2d. . The additional steering determined by the computer is obtained according to various parameters and in particular: the angle of rotation of the steering wheel obtained by means of one or more sensors of rotation of the steering wheel, of the position of the rack 21 obtained at the using one or more position sensors of the rack 21, 2910425 8 ^ of the position of the cylinder or cylinders by means of one or more position sensors of the cylinder or cylinders, • the relative position of the cylinder or cylinders relative to the rack 21 with one or more position sensors, 5 ^ information on the dynamics of the vehicle such as its speed, its lateral acceleration and its yaw rate. In a first variant of the first embodiment of the device according to the invention shown in FIG. 2a, a cylinder 22 with a single rod 43 and with a double effect makes it possible to carry out a symmetrical translation of the steering rods 5, 6. A double-acting hydraulic cylinder moves in one direction and in the opposite direction. The rod 43 of the jack 22 slides through the body of the rack 21. The jack 22 has at each of its ends a piston 29, 30. Each piston 29, 30 moves in a hydraulic chamber 28 machined inside the 21. Each piston head has an attachment point 39, 40 of one of the two steering rods 5, 6. The pistons 29, 30 move parallel to the body of the rack 21, in a translational movement. relative to the body of the rack. The displacement of the pistons 29, 30 produces a differential displacement with respect to the initial displacement of the body of the rack 21. This differential displacement is added to the displacement of the body of the rack 21 in order to obtain a displacement of the steering rods 5, 6. On the second variant shown in Figure 2b, the principle of the device 25 is identical to that of the device shown in Figure 2a, with the only difference that the device of Figure 2b employs a jack 23 double rod 44, 45, 46 and double effect. The cylinder 43 has a piston 31, 32 at each of its ends. A first rod 44 connects the two heads of the pistons 31, 32, sliding through the body of the rack 21. Each piston 31, 32 moves in a double hydraulic chamber 28, located on either side of each piston 31 , 32. Each piston head 31, 32 is secured, at its outer end to the body of the rack 21, with a secondary rod 45, 46 which has a point of attachment 39, 40 of one of the steering rods 5, 6. The two pistons 31, 32 have the same operation as the pistons 29, 30 shown in Figure 2a.

2910425 9 La troisième variante représentée sur la figure 2c utilise deux vérins 24, 25 à simple tige 47 et à double effet. Chaque vérin 24, 25 se situe à une extrémité du corps de la crémaillère 21. Chaque vérin 24, 25 possède un piston 33, 34 coulissant à l'intérieur d'une double chambre hydraulique 28 5 usinée dans le corps de la crémaillère 21. Chaque piston 33, 34 comporte en son extrémité extérieure au corps de la crémaillère 21 un point de fixation 39, 40 d'une des biellettes de direction 5, 6. Dans cette variante, un pilotage symétrique des deux vérins 24, 25 assure les mêmes fonctions que les vérins 22, 23 représentés sur la figure 2a. Un pilotage indépendant de 1 o chacun des vérins 24, 25 permet de piloter de manière indépendante le braquage additionnel de chacune des roues directrices 10, 13 du véhicule par l'intermédiaire du déplacement indépendant de chacune des biellettes de direction 5,6. La quatrième variante représentée sur la figure 2d utilise 15 également deux vérins 26, 27 à double effet. Les deux vérins 26, 27 possèdent chacun une double tige 35, 36 de part et d'autre de la tête d'un piston 37, 38. Chaque piston 37, 38 comporte, sur une tige 35 partiellement extérieure au corps de la crémaillère 21 un point de fixation 39, 40 d'une des biellettes de direction 5, 6. Le fonctionnement des vérins 26, 27 est le même 20 que celui des vérins 24, 25 représentés sur la figure 2c. Les figures 3a, 3b, 3c, 3d représentent un deuxième mode de réalisation du dispositif selon l'invention. Ce deuxième mode de réalisation possède les mêmes variantes de réalisation du dispositif selon l'invention 25 que celles représentées sur les figures 2a, 2b, 2c, 2d, adaptées sur une crémaillère à piston hydraulique d'assistance. Le corps de la crémaillère 50, sur ces variantes, intègre donc un piston d'assistance 51 selon un dispositif bien connu de l'homme du métier. Le piston hydraulique d'assistance 51, faisant par exemple partie du corps de la crémaillère 50, coulisse dans une 30 double chambre hydraulique 52. Le piston hydraulique d'assistance 51 est chargé, dans une direction assistée classique, de faciliter le déplacement du corps de la crémaillère 21 afin de diminuer l'effort à produire pour manoeuvrer la direction à l'aide du volant. Le piston hydraulique d'assistance 51 agit donc dans le même sens que le sens de déplacement de la 35 crémaillère 50 induit par la rotation du pignon 1. Dans les variantes de 2910425 10 réalisation représentée sur les figures 3a, 3b, 3c, la source de pression hydraulique, non représentée, peut être partagée avec la source de pression de l'assistance hydraulique ou tout autre système hydraulique présent dans le véhicule.The third variant shown in Figure 2c uses two cylinders 24, 25 single rod 47 and double acting. Each jack 24, 25 is located at one end of the body of the rack 21. Each jack 24, 25 has a piston 33, 34 sliding inside a double hydraulic chamber 28 machined in the body of the rack 21. Each piston 33, 34 has at its outer end to the body of the rack 21 a fixing point 39, 40 of one of the steering rods 5, 6. In this variant, a symmetrical control of the two cylinders 24, 25 ensures the same functions that the cylinders 22, 23 shown in Figure 2a. An independent control of each of the cylinders 24, 25 independently controls the additional steering of each of the steering wheels 10, 13 of the vehicle through the independent movement of each of the steering rods 5,6. The fourth variant shown in Figure 2d also uses two double acting cylinders 26, 27. The two cylinders 26, 27 each have a double rod 35, 36 on either side of the head of a piston 37, 38. Each piston 37, 38 comprises, on a rod 35 partially external to the body of the rack 21 a fixing point 39, 40 of one of the steering rods 5, 6. The operation of the cylinders 26, 27 is the same as that of the cylinders 24, 25 shown in Figure 2c. Figures 3a, 3b, 3c, 3d show a second embodiment of the device according to the invention. This second embodiment has the same variants of embodiment of the device according to the invention 25 as those shown in Figures 2a, 2b, 2c, 2d, adapted to a hydraulic piston assist rack. The body of the rack 50, on these variants, therefore integrates a support piston 51 according to a device well known to those skilled in the art. The hydraulic assist piston 51, for example forming part of the body of the rack 50, slides in a double hydraulic chamber 52. The hydraulic assist piston 51 is loaded, in a conventional power steering, to facilitate the movement of the body of the rack 21 to reduce the effort to produce to maneuver the direction using the steering wheel. The hydraulic assist piston 51 thus acts in the same direction as the direction of movement of the rack 50 induced by the rotation of the pinion 1. In the variants of the embodiment shown in FIGS. 3a, 3b, 3c, the source hydraulic pressure, not shown, can be shared with the pressure source of the hydraulic assistance or other hydraulic system present in the vehicle.

5 Les figures 4a, 4b représentent un troisième mode de réalisation du dispositif selon l'invention. Dans le mode de réalisation décrit par les figures 4a, 4b, la logique est inversée par rapport aux modes de réalisation présentés précédemment. Dans ce troisième mode de réalisation, un corps 1 o de crémaillère 60 coulisse parallèlement à un barreau du mécanisme de direction 61. Des vérins hydrauliques 62, 63, 64 à double effet et simple tige 70, solidaires du corps de la crémaillère 60 et intérieurs au barreau du mécanisme de direction 61, créent un décalage entre le déplacement du corps de la crémaillère 60 et le barreau du mécanisme de direction 61. Le 15 barreau de direction 61 possède en chacune de ses extrémités un point de fixation 67, 68 de l'une des biellettes de direction 5, 6. Dans ce mode de réalisation le déplacement des biellettes de direction 5, 6 s'effectue de manière symétrique. La figure 4a représente une première variante du troisième mode 20 de réalisation décrit ci-dessus. Le pignon 1 engrène sur une crémaillère 60 créant un mouvement de translation du corps de la crémaillère 60. Le corps de la crémaillère 60 possède un seul degré de liberté en translation parallèlement au barreau du mécanisme de direction 61. Le corps de la crémaillère 60, non liée au barreau du mécanisme de direction 61, transmet 25 un mouvement de translation à un vérin 62. Le vérin 62 transmet lui-même ce mouvement de translation au barreau du mécanisme de direction 61. Le corps de la crémaillère 60 est solidaire du vérin 62 interne au barreau du mécanisme de direction 61. Le vérin 62 est à simple tige 70 et double effet, il possède un piston 65 coulissant dans une double chambre hydraulique 66 30 usinée dans le barreau du mécanisme de direction 61. En coulissant, dans la double chambre hydraulique 66, le piston 65 entraîne dans son déplacement latéral le barreau du mécanisme de direction 61 puis les biellettes de direction 5, 6. La figure 4b représente une autre variante du troisième mode de 35 réalisation du dispositif selon l'invention. Cette variante repose toujours sur 2910425 11 un corps de la crémaillère 60 coulissant dans une encoche du barreau du mécanisme de direction 61. Le corps de la crémaillère 60 est solidaire de deux vérins 63, 64 à double effet et simple tige 70. Chaque vérin 63, 64 est positionné à l'une des extrémités du corps de la crémaillère 60. Comme sur 5 la figure précédente, les deux vérins 63, 64 comportent chacun un piston 65 coulissant dans une double chambre hydraulique 66. Le fonctionnement du dispositif est le même que celui représenté sur la figure 4a. 1 o Le dispositif selon l'invention peut être couplé à un ou plusieurs systèmes de blocages de sécurité hydraulique ou mécanique chargé d'immobiliser le ou les vérins intérieurs à leur position courante. Une fois les vérins immobilisés, la direction retrouve un fonctionnement classique c'est à dire non assisté et non corrigé.Figures 4a, 4b show a third embodiment of the device according to the invention. In the embodiment described by FIGS. 4a, 4b, the logic is reversed with respect to the previously presented embodiments. In this third embodiment, a rack 1 o body 60 slides parallel to a bar of the steering mechanism 61. Hydraulic cylinders 62, 63, 64 double-acting and single rod 70, integral with the body of the rack 60 and inner at the bar of the steering mechanism 61, create a shift between the displacement of the body of the rack 60 and the bar of the steering mechanism 61. The steering bar 61 has in each of its ends a fixing point 67, 68 of the one of the steering rods 5, 6. In this embodiment the displacement of the steering rods 5, 6 is performed symmetrically. Figure 4a shows a first variant of the third embodiment described above. The pinion 1 meshes with a rack 60 creating a translation movement of the body of the rack 60. The body of the rack 60 has a single degree of freedom in translation parallel to the bar of the steering mechanism 61. The body of the rack 60, not linked to the bar of the steering mechanism 61, transmits a translational movement to a jack 62. The jack 62 itself transmits this translational movement to the bar of the steering mechanism 61. The body of the rack 60 is integral with the jack 62. The cylinder 62 is single rod 70 and double acting, it has a piston 65 sliding in a double hydraulic chamber 66 machined in the bar of the steering mechanism 61. Sliding, in the double hydraulic chamber 66, the piston 65 causes in its lateral displacement the bar of the steering mechanism 61 and the steering rods 5, 6. Figure 4b shown Another variant of the third embodiment of the device according to the invention is seen. This variant is always based on a body of the rack 60 sliding in a notch of the bar of the steering mechanism 61. The body of the rack 60 is integral with two cylinders 63, 64 double acting and single rod 70. Each cylinder 63 , 64 is positioned at one end of the body of the rack 60. As in the previous figure, the two cylinders 63, 64 each comprise a piston 65 sliding in a double hydraulic chamber 66. The operation of the device is the same than that shown in Figure 4a. 1 o The device according to the invention can be coupled to one or more hydraulic or mechanical safety blocking systems responsible for immobilizing the inner cylinder or cylinders at their current position. Once the cylinders are immobilized, the direction returns to a conventional operation that is to say unassisted and uncorrected.

15 La source hydraulique nécessaire au déplacement commandé du ou des vérins hydrauliques, du dispositif selon l'invention, peut être partagée avec tout autre système hydraulique présent dans le véhicule.The hydraulic source required for the controlled movement of the hydraulic cylinder (s) of the device according to the invention can be shared with any other hydraulic system present in the vehicle.

20 Les différentes réalisations du dispositif selon l'invention présentées illustrent le fait que le dispositif selon l'invention peut avantageusement être utilisé dans une crémaillère à direction classique comme sur les figures 2a, 2b, 2c, 2d, ainsi que dans une crémaillère de direction à vérin d'assistance intégré comme sur les figures 3a, 3b, 3c, 3d. Le 25 dispositif selon l'invention présente donc l'avantage d'une implantation facile dans un véhicule du fait de la facilité de son adaptation à différents types de direction existants. Le dispositif selon l'invention permet avantageusement de mettre en oeuvre un système d'ajout d'angle de braquage ayant un 30 dimensionnement cohérent avec son implantation dans le système de direction. Le dispositif selon l'invention possède avantageusement une consommation en pression et en débit hydraulique faible comparé à une assistance de direction classique.The various embodiments of the device according to the invention presented illustrate the fact that the device according to the invention can advantageously be used in a rack with conventional steering as in FIGS. 2a, 2b, 2c, 2d, as well as in a steering rack. integrated assistance cylinder as in Figures 3a, 3b, 3c, 3d. The device according to the invention therefore has the advantage of easy installation in a vehicle because of the ease of its adaptation to different types of existing direction. The device according to the invention advantageously makes it possible to implement a steering angle adding system having a dimensioning coherent with its implantation in the steering system. The device according to the invention advantageously has a low pressure and hydraulic flow consumption compared with conventional steering assistance.

2910425 12 Le dispositif selon l'invention présente également l'avantage d'être compatible à moindre coût avec une source de pression hydraulique déjà présente dans le véhicule. 5The device according to the invention also has the advantage of being compatible at a lower cost with a source of hydraulic pressure already present in the vehicle. 5

Claims

1. Device for adding steering angle to the steering wheels of a vehicle, in particular of a motor vehicle, comprising a steering wheel capable of rotating a steering column which itself drives a steering pinion ( 1) engraining in a steering rack (21, 60) transmitting a translational movement to steering rods (5, 6) for the steering of the steering wheels (10, 13) of the vehicle, characterized in that it comprises a bar (20) comprising at least one double-acting hydraulic cylinder (22, 23, 24, 25, 26, 27, 62, 63, 64) capable of creating an offset between the rack (21, 60) and fixing points (39, 40, 67, 68) steering rods (5, 6), each attachment point (39, 40, 67, 68) of a link (5, 6) being located on one end of the rod (20). ), the bar (20) being driven in translation by the rack (21, 60).

2. Device according to claim 1 characterized in that the bar (20) is the body of the rack (21), or the hydraulic cylinders (22, 23, 24, 25, 26, 27) being internal to the body of the rack (21), each attachment point (39, 40) of the links (5, 6) being located at one end of the at least one hydraulic cylinder (22, 23, 24, 25, 26, 27) at the outside the body of the rack (21).

3. Device according to claim 2 characterized in that the hydraulic cylinder (22) is a cylinder having a single rod (43) at each end of which is a piston (29, 30) sliding inside a chamber hydraulic (41) internal to the body of the rack (21).

4. Device according to claim 3 characterized in that the hydraulic chamber is a double hydraulic chamber (28).

5. Device according to claims 1 and 2 characterized in that the body of the rack (21) comprises two hydraulic cylinders (24, 25, 26, 27) double acting, each hydraulic cylinder (24, 25, 26, 27) comprising a piston (33, 34, 37, 38) sliding inside a double hydraulic chamber (28) internal to the body of the rack (21).

6. Device according to claim 5, characterized in that the two hydraulic cylinders (24, 25) are single rod hydraulic cylinders (47).

7. Device according to claim 5, characterized in that the two hydraulic cylinders (26, 27) are double rod hydraulic cylinders 10 (35, 36).

8. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the body of the rack (21) comprises a hydraulic piston (51) of assistance. 15

9. Device according to claim 1 characterized in that the body of the rack (60) having a degree of freedom in translation parallel to the bar (61) is integral with the hydraulic cylinder or cylinders (62, 63, 64) to single rod (70) sliding in a double hydraulic chamber (66) internal to the bar (61).

10. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the hydraulic cylinder or cylinders (22, 23, 24, 25, 26, 27, 62, 63, 64) are provided with a hydraulic locking system.

11. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the hydraulic cylinder or cylinders (22, 23, 24, 25, 26, 27, 62, 63, 64) are provided with a mechanical locking system. 30

12. Vehicle, especially automobile, characterized in that it comprises a steering angle adding device according to any one of the preceding claims. 25