Description structurelle
Schéma cinématique et hydraulique
La DIRAVI (Direction à Rappel Asservi) qui équipe certains véhicules Citroën est une direction assistée hydraulique à centre fermé, pignon-crémaillère et asservissement mécanique angulaire.
En position neutre, le fluide ne peut pas circuler car le distributeur est à "centre fermé". La direction est dite verrouillée hydrauliquement, ce qui donne au véhicule une grande stabilité directionnelle car le conducteur ne ressent pas les effets de l'action de la route sur la direction.
Par contre, elle présente l'inconvénient en configuration normale de conduite, de ne pas faire ressentir au conducteur la "sensation de la route" qui doit donc être reproduite artificiellement, On ajoute un système de durcissement de la direction au circuit, en fonction de l'angle de rotation du volant mais aussi de la vitesse du véhicule.
Ce dispositif impose un vérin différentiel pour lequel une chambre est toujours alimentée par la haute pression ; dans ce cas, c'est la pression qui est prépondérante : elle est fournie à l'aide d'une pompe débitant dans un accumulateur qui est chargé de fournir en toutes circonstances le fluide à une pression à peu près constante (environ 170 bar).
Commande
Le système se compose :
- d'un mécanique de direction :
volant ;
colonne de direction ;
vérin hydraulique d'assistance, commandant la crémaillère de direction et donc le pivotement des roues., monté en bout de crémaillère, dont une chambre est toujours
reliée à la haute pression.
- d'un ensemble de mise en pression du fluide hydraulique constitué :
d'un réservoir d'huile à la pression atmosphérique ;
d'une pompe hydraulique à pistons axiaux ;
d'un accumulateur de pression et disjoncteur-conjoncteur gérant le débit et la pression du fluide (pression de stockage comprise entre 14 et 17,5Mpa).
- d'un bloc de commande qui assure deux fonctions :
piloter le système hydraulique de braquage des roues en fonction de la position du volant ;
exercer le couple de rappel, variable en fonction de la position du volant.
- d'un régulateur centrifuge, qui permet de faire varier le couple de rappel en fonction de la vitesse du véhicule.
Pignon crémaillère
Le système pignon-crémaillère est ici utilisé comme un capteur. Il sert à acquérir la position linéaire de la crémaillère et l'envoie au bloc de commande.
Instrumentation
L'ensemble de direction du laboratoire a été instrumenté. Ces éléments supplémentaires sont :
- un récepteur à effort variable qui permet de simuler la résistance au pivotement au contact des roues avec le sol. Il est constitué principalement d'un ressort hélicoïdal à pas variable,
- 2 moteurs électriques :
le moteur à courant alternatif sert à entraîner la pompe, il remplace le moteur thermique de la voiture ;
le moteur à courant continu entraîne le « régulateur centrifuge » à une vitesse réglable, pour simuler la vitesse de déplacement du véhicule.
- des capteurs qui enregistrent les grandeurs physiques en fonction du temps :
les capteurs de pression :
- HP : pression du circuit haute pression comprise entre 14 et 17 MPa ;
- BP : pression du circuit secondaire ;
- Pr : pression associée au régulateur centrifuge (utilisée pour la fonction durcissement).
les capteurs d'efforts :
- Cv : mesure du couple au volant (effort tournant) ;
- Fr : mesure de la résistance au pivotement des roues.
les capteurs de déplacements :
- θv : mesure de la rotation du volant ;
- λc : mesure du déplacement de la crémaillère ;
- δd : mesure du déplacement du tiroir de commande.
le capteur de vitesse :
- ωr : le moteur d'entraînement du régulateur centrifuge donnant l'information de la vitesse simulée du véhicule.
De plus cette station est équipée de manière autonome d'un ensemble de traitement des informations fournies par les capteurs.