Brevet FR2254453A1 — publié le 19750711

La présente invention concerne les appareils du type "pompes hydrauliques de pression et accumulateurs hydrauliques de pression" appliqués à l'industrie automobile. Les véhicules à moteur actuels utilisent des dispositifs de freinage freins à tambours ou à disques L. pour commander leur décélérationset des dispositifs amortisseurs pour assurer la meilleure stabilisation de leur caisse lorsqu'ils circulent sur des surfaces de roulement inegales. Frei- nage et amortissement absorbent, à pure perte, des énergies cinétiques importantes.Le but de la présente invention est d'imposer un travail d'accumulation de pression hydraulique à ces énergies, et d'introduire le potentiel énergétique de cette accumulation de pression dans le systé- me de propulsion du véhicule Les dispositifs actuels de freinage se composent de machoires de freins, équipées de garnitures spéciales, qu'unie commande à distances par cable ou hydraulique, permet de porter au contact de frottement plus ou moins étroit avec des tambours ou des disques tournant solidairement avec les roues du véhicule.Selon l'intensité du freinage, ces organes supportent des contraintes mécaniques et thermiques variables, devenait tres importantes lorsque l'énergie cinétique du véhicule est grande et la décélération souhaitée rapide Dans l'état actuel de la technique, le potentiel énergétique de ces contraintes est annihilé parceqile les blocs, dans lesquels sont montés et s'articulent les machoires de freins, sont solidaires de l'essieu porteur de tambours ou de disques et fixes par rapport à ceux-ci. La présente invention propose l'interpositions entre le point de fixa" tion actuel de chaque bloc de machoires de freins et ledit bloc de machoires de freins, d'une pompe hydraulique, alimentée par un réservoir de liquide hydraulique, et associée à un accumulateur de pression hydraulique. Dès lors, chaque manoeuvre de freinage provoque la mise en action des pompes hydrauliques associées aux roues du véhicule, et l'emmagasinage, dans un accumulateur de pression hydraulique, de tout ou partie du potentiel énergétique des óntraintes citées plus haut. Selon le principe de l'invention, l'extrémité 1 du corps de chaque pompe PC hydraulique est attaché au point actuel de fixation du bloc de machoires de freins, ou pour des contingences mécaniques, dans les environs immédiats de ce point de fixation. Le bloc, dans lequel s'articulent les machoires de freins, est fixé à l'extrémité de la tige de commande 3 du piston 4 de la pompe hydraulique. Les organes mécaniques intervenant dans le positionnement de ce bloc 2 par rapport au tambour ou disque^5 à son guidage dans un déplacement dans l'axe du piston de la pompe, et à son débattement - butées extrèmes de course - ne sont pas indiqués sur les dessins.Au repos, le ressort 6 refoule le piston 4. Le liquide hydraule quê, contenu dans le réservoir 7, est acheminé, via le clapet d'admission 8 ouvert, dans le cylindre 9, purgé d'air, de la pompe hydraulique. Le clapet de refoulement 10 est fermé, soit par un dispositif anti-retour, soit par la pression hydraulique en provenance de lEaconoalateur de pression Il qui a pour effet de le plaquer sur son siège. Lorsque la phase de freinage intervientt les garnitures des machoires de freins frottent contre le disque ou le tambour 5 qui tourne dans le sens de la flèche. Cette contrainte mécanique provoque un mouvement de translation du bloc 2 des machoires de freins, entrainant la pénétration du piston 4 dans le cylindre 9 de la pompe hydraulique.La compression du liquide hydraulique dans le cylindre provoque la fermeture du clapet d'admission 8* qui est plaqué sur son siège, et l'ouverture du clapet de refoulement 10 : le liquide hydraulique est refoulé dans l'accumulateur de pression 11. A la fin de la phase de freinage, le piston 4 revient à sa position initiale sous l'action du ressort 6, le clapet de refoulement 10 se ferme et le clapet d'admission 8 s'ouvre pour admettre, dans le cylindre 9 une quantité de liquide hydraulique égale à celle qui a été refoulée dans l'accumulateur de pression 11. Dans l'état actuel de la technique, la stabilisation des caisses de véhicules sur des voies de roulement inégales s'obtient par interposition d'amortisseurs entre lesdites caisses et leurs essieux porteurs de roues. Ces amortisseurs, pneumatiques ou oléo-pneumatiques, travaillent à pure perte de l'énergie engendrée par le débattement des roues qutils sont chargés d'annihiler pour le confort des personnes et objets transportés. La présente invention propose le remplacement de ces amortisseurs par des pompes hydrauliques à double effet, alimentées par un réservoir de liquide hydraulique, et associées à un accumulateur de pression hydraulique pouvant etre différent ou celui-la mème qui est associé aux pompes hydrauliques des dispositifs de freinage, décrits plus haut. Dès lors, chaque inégalité de la voie de roulement que rencontre une roue du véhicule provoque la mise en action de la pompe hydraulique qui lui est asso ciée, et l'emmagasinage de l'énergie d'amortissement sous forme de pression hydraulique accumulée. Selon le principe de l*invention, la pompe hydraulique 12, remplacant un amortisseur, est attachée à ses deux extrémités 13 et 14, diune part à la caisse du véhicule, d'autre part à l'essieu porteur de rouet Le liquide hydraulique,contenu dans le réservoir 7, est acheminé dans les deux chambres de compression 15 et 16, purgées d'air, du cylindre 17 de la pompe hydrauliques via les clapets d'admission 18 et 19 ouverts. A ce stade de repos du système, la suspension de la caisse, par rapport ~ à ltessieuvde roue, doit etre telle que le piston 20 partage le cylindre 17 en deux volumes sensiblement égaux. Lorsque les mouvements relatifs de la caisse et de ltessieu de roue sont tels que les attaches extrèmes 13 et 14 de la pompe hydraulique se rapprochent, le liquide hydraulique1 comprimé pans la chambre de compression 75, ferme le clapet dtadmission 18, ouvre le clapet de refoulement 21, et est refoulé dans l'accumulateur de pression Il (ou dans un accumulateur de pression distinct). Dans le mème temps, une quantité de liquide hydraulique,égale à celle qui a été refoulée dans l'accumulateur de pression1 est aspirée dans la chambre de compression 16, via le clapet d'admission 19, en provenance du réservoir de liquide hydraulique 7. Inversement1 lorsque les mouvements relatifs de la caisse et de l'essieu de roue sont tels que les attaches extrêmes 13 et 14 de la pompe hydraulique s'éloignent, le liquide hydraulique1 comprimé dans la chambre de compression 16, ferme le clapet d'admission 19, ouvre le clapet de refoulement 22 et est re- foulé dans l'accumulateur de pression 11 (ou dans un accumulateur de pression distinct).Pour des amortissements de faibles amplitudes, ne générant que des énergies jugées négligeables, le piston 20 de la pompe est pourvu de petits trous 23 qui lamifient le liquide hydraulique, dans le but de ne pas mettre en oeuvre les accumulateurs de pression. A ee stade de la description de l'invention, lton voit que les énergies développéies aux moments de freinage et lors d'amortissement de dénivellations de roulement se trouvent, en grande partie, récupérées sous forme de pressions hydrauliques constituant un potentiel énergétique. Le but de la présente invention etant de restituer, au système de propulsion du véhicule, ce potentiel énergétique récuperé, le transfert de l'énergie peut connaitre différentes solutions, méca que s, pneumatiques ou électriques, symbolisées, sur les dessins, par la turbine 24 dont la sortie est reliée au réservoir 7, pour un retour du liquide hydraulique. L'accumaiateur de pression Il (ou les accumulateurs de pression, slil en existe un pour le dispositif de freinage, et un pour le dispo site! d'amortissement) doit etre asservi à un régulateur de pression 25 pour maintenir constante la pression souhaitée dans les cylindres des pompes de freins 9 et des chambres de compression 5 et 16 des pompes de pression d'amortisseurs.On Onvoit que cette disposition permets en par ticulier, en faisant varier le tarage du clapet de décharge de l'accumulateur de pression 11, dtobtenir des coefficients d'amortissement plus ou moins importants. L'accumulåtion proprement dite des potentiels énergétiques récupérés se fait dans un accumulateur de pression 26, monté à la sortie du clapet de décharge du régulateur de pression 25. Cet accumulateur de pression 26, muni d'un conjoncteur-disjoncteur, peut, alors, etre de grande capacité et etre utilisé entre deux niveaux mlai et maxi de pression, ce dernier ne pouvant etre supérieur au niveau de pression du clapet de décharge qui le précède. D'autre part, un asservissement par clapet de décharge 27, avec retour direct du liquide hydraulique dans le réservoir 72 est prévu pour ne pas fourniXrsau système moteur, une énergie de propulsion lorsque, le véhicule étant sollicité vers un ralentissement ou un arrêt, l'accumu- mulateur 26 de pression est à son niveau maximum. Le turbinage du liquide hydraulique emmagasiné dans l'accumulateur de pression actionne le dispositif de transfert d'énergie au système de propulsion moteur. Selon une particularité de l'inventinn, la turbine de transfert peut etre montée directement en bout d'arbre moteur. Le dispositif, objet de l'invention, peut équiper tous les véhicules à moteur dotés de freins et d'amortisseurs conventionnels. REVENDICATIONS I - Dispositif permettant de récupérer le potentiel énergétique déve loppé au niveau des organes de freinage et d'avmortissement des véhicules à moteur pour l'introduire dans leur système de propulsion. 2 - Dispositif, selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'une pompe hydraulique est interposée entre ltessieu du véhicule et chaque bloc de machoires de freins concourant à la décélération ou à l'arrêt du véhicule par frottement sur un disque ou un tambour tournant solidairement avec chaque roue. 3 - Dispositif, selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'une pompe hydraulique àdpuaàe effet remplace chaque amortisseur tra ditionnel, pneumatique ou oléo-pneumatique, du véhicule. 4 - Dispositif, selon les revendication 2 et 3, caractérisé par le fait qu'une manoeuvre de freinage, ou un amortissement de dénivellation de voie de roulements provoque la mise en action des pompes hydrauliques concernées, et le refoulement de liquide hydraulique dans un accumulateur de pression à pression constante. 5 - Dispositif, selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'accumulateur de pression à pression constante débite le liquide hydraulique en surpresXon qu'il contient dans un accumulateur de pression, à grande capacité, muni d'un conjoncteur-disjoncteur à mini et maxi de pression. 6 - Dispositif, selon la revendication 5, caractérisé par le fait que l'accumulateur muni d'un conjoncteur-disjoncteur de pression, débite dans les aubes d'une turbine, pour entrainer un dispositif de transfert d'energie au système de propulsion du moteur. 7 - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que la sortie de la turbine est reliée à un réservoir de liquide hydraulique qui alimente les systèmes de freinage et d'amortissement.