Brevet FR2395873A1 — publié le 19790126

la présente invention concerne les véhicules à chenilles, ceux à roues non orientables directrices et, plus particulièrement, leur virage et la régulation de la puissance nécessaire à cette fonction. Dans ce type d'engins tels, par exemple, que les véhicules blindés de combat ou de reconnaissance, certains engins de terrassement, etc. la direction est assurée en réalisant une vitesse différente des chenilles ou des roues droites et gauches du véhi- cule. Un des moyens pour assurer cette différence des vitesses des chenilles ou des roues est d'utiliser une transmission à variation continue du rapport positif et négatif des vitesses d'entrée et de sortie. La vitesse d'entrée de ce variateur est liée à celle du moteur du véhicule, la vitesse de sortie vient stajouter d'un côté et se retrancher de l'autre, aux mouvements d'entrainement des chenilles A titre d'exemple, une des manières connues de réaliser un tel dispositif est schématisée sur la fig. 1.Le moteur thermique I entrain d'une part le mécanisme de transmission ou "boîte de vitesses" 2 et d'autre part une pompe à débit variable 3. Les sorties de la boite de vitesses entraient 2 réducteurs planétaires par les couronnes 4 et 4', les chenilles étant entratnées par les porte-satellites 5 et 5', alors que les pignons solaires G et 6' sont reliés par l'intermédiaire d'un système inverseur 7 au moteur hydraulique 8. On conçoit que si le moteur hydraulique est arrêté les 2 chenilles virent à la même vitesse ou bien seront toutes deux arrê- tées. Si le moteur hydraulique tourne dans un sens ou dans l'autre, grâce au débit variable de la pompe, le mouvement viendra s'ajouter dtan côté se retrancher de l'autres au mouvement des che-nilles suivant les lois d'addition des mouvements dans le train planétaire. Dans ces conditions, le vehicule tournera. Que ce soit ce dispositif ou un autre que l'on adopte pour réaliser le virage par variation de vitesse, il nécessite une puissance importante. Il faut vaincre l'adhérence des chenilles sur le sol et provoquer un dérapage latéral à une vitesse d'au- tant plus importante que le virage est plus serré. Par ailleurs, le rayon de virage sera d'autant plus court que le moteur du vé- hicule tournera plus vite entraînant ainsi plus vite 1'élément primaire au variateur de vitesse de direction et accélérant d'autant la vitesse relative des 2 chenilles. Cependant on comprend que, le moteur continuant d'entratner ce le vehicule en mouvement, la vitesse de dernier devrait restée réglee par le conducteur grâce à l'accélérateur, et il apparat alors qu'il est difficile à celui-ci d'erse mature à la fois de sa vitesse et de son virages puisque les deux utilisent la m8ne source,- qui est le moteur1 alors que la valeur du virage et de la vitesse du véhicule devraient être indépendantes l'une de l'autres et qu'en particulier dans bien des cas il faudrait ralentir pour mieux virer. Même dans le cas où le véhicule est en vitesse de croisière, au régime moteur maximum, le fait de virer prend une puissance importante et le moteur se trouve surchargé s'il doit toujours entraîner le véhicule. Si la boite de vitesses, comme c'est le cas le plus général à l'heure actuelle, possède en titre un convertisseur de couple hydrocinétique celui-ci prend de la puissance au moteur en fonction du cube de sa vitesse, si bien que ne pouvant fournir cette puissance à la fois à la traction et à la direction, le moteur ralentis assez fortement, ce qui rallonge d'autant le rayon de virage de l'engin. On se fera une idée plus precise de ces-phénomènes quand on saura que dans un char de combat moderne la direction est susceptible de prendre la presque totalité de la puissance motrice. la présente invention a pour but de remédier à ces phénomènes et de realiser ainsi le rayon de virage minimal compatible avec les organea installés chaque-fois que le conducteur le désire, c'est-à-dire chaque fois qu'il braque fortement la commande de la direction. Pour cela on accepte que la fonction virage ait la priorité sur la fonction traction chaque fois que le conducteur tourne le volât au-detà d'un certain angle, par exemple les 3/4 de sa course. Le moteur devra alors se trouver à sa vitesse maximale, son injection maximale et la puissance prise par le convertisseur de couple pour la traction automatiquement diminuée pour le permettre. Le moyen que prévoit l'invention pour réaliser cette conjoncture est décrit ci-après dans une configuration donnée à titre d'exempe. On sait que lion peut faire glisser un embrayage devant un convertisseur hydrocinétique de couple sans que la puissance dissipée dans cet embrayage puisse excéder 15 dp environ de la puissance ma ximale transmise sans glissement. Céci provient du fait dejà si gnalé que le convertisseur consomme de la puissance en fonction du cube de sa vitesse primaire. En installant un tel dispositif devant le convertisseur de la botte de vitesses, on pourra régler la puissance prise par cette dernière de façon à laisser celle dont on doit disposer pour le virage. On pourra aussi d'ailleurs régler de la même manière celle demandée par le conducteur pour la traction du véhicule et qu'il affiche sur son accélérateur, chaque fois du moins qu'elle sera inférieure à la puissance moteur diminue de celle prise par la direction.Le moteur sera alors, dans ce cas, sur la coupure de son régulateur Pour mieux faire comprendre l'invention, on a représenté sur la fig. 2 à titre indicatif, et dans une réalisation assez simr pliste, une servo-commande correspondant à l'invention ; mais il est bien entendu quten pratique on aura de préférence recours à des dispositifs plus évolués tels que logique utilisant de minicalculateurs comme microprocessors et circuits imprimés, dont la précision, la fiabilité et le temps de réponse seront meilleurs. On voit en 1 le moteur avec la commande du régulateur 18, ltem- brayage 14 entraînant le convertisseur de couple 12 quton a pour plus de clarté séparé de la boite de vitesses 2. Par ailleurs, la pompe à débit variable 3 entraînée par le mo teur et les éléments 4 à 8 decrits sur la fig. 1 précédemment. L'embrayage 14 est par exemple normalementembrayégsace aux ressorts 20 ; il--peut être débrayé plus ou moins en fonction de la pression fournie par le régulateur 21 commandé par la servovalve 9. la pression arrivant dans la cllambre 15 par un joint tournant agit sur le piston 19 qui repousse le ressort et fait glisser 1' embrayage. Lorsque le conducteur braque aux 3/4 du maximum le volant de direction, il commande de ce fait les automatismes suivants t 1) la prise directe du convertisseur est supprimée stil y a lieu. 2) Le piston 1l situé entre l'accélérateur lO et le levier de régulateur 18 se remplit de fluide sous pression, ce qui a pour effet d'accélérer à fond le moteur ; l'accélérateur reste cepen mobile grâce Ru ressort 23 et on détecte sa position par le poten tiomètre 22. 3) On compare la tension de ce potentiomètre avec celle d'une dynamo tachymétrique 16 et on retient la différence DA entre la vitesse mesurée et la vitesse demandée, qui est transformée en une tension variant suivant la loi figurée sur l'abaque ta, D & de la fig. 3. Cette tension est nulle si le conducteur veut accélérer (vitesse mesurée inférieure à vitesse demandée) et maximale si le conducteur veut ralentir de plus de 100 t/mn par exemple.. 4) la vitesse du moteur est détectée par une génératrice tachymétrique dont la tension passe de O à tv maximale conformément à ltabaque tv, Vm de la fig. 3, lorsque le moteur passe de 2450 t/mn à 2500 t/mn. Cette dernière valeur étant dans exemple choisi sa vitesse maximale avant coupure. la plus forte des 2 tensions ta ou tv sert à actionner à travers des diodes la servo-valve 9 qui débraye plus ou moins en fonction de cette tension. Dans ces conditions, l'embrayage laisse plus ou moins glisser le convertisseur de façon à maintenir la vitesse du moteur au voisinage -de son maximum par tv et la vitesse du véhicule à la volonté du conducteur par ta De préférence on ajoute à ce dispositif une temporisation au retour au repos lorsque le conducteur redresse le volant. Le temps que met le cylindre 11 à se vider et la tension tv-et ta à stannuler est fonction de la position du volant entre la position 3/4 et la position 0, ceci de façon à annuler le pompage éventuel du système qui pourrait être provoqué par le conducteur lui-même. Cette progressivité de remise à O se fait par exemple grace à un étranglement variable de la vidange du cylindre ll et à une diminution progressive des tensions par des potentiomètres ramenés par des pistons à ressorts débitant un fluide également par des étranglements variables . la description ci-dessous est donnée, comme dit plus haut, à titre indicatif et ne limite pas l'invention, car pour arriver aux mimes résultats on peut utiliser des servo-(mécanismes divers tant analogiques que digitaux. dispositifs,'objet de l'invention, peuvent autre utilisés dans tous les cas où la direction d'un véhicule est assurée par addition ou soustraction d'une vitesse variable.aux vitesses de sortie de la transmission proprement dite gracie à un variateur agissant parallèlement à celle-ci, c'est-à-dire aux dispositifs de direction communément appelés à superposition de vitesses. REVENDICKTlOISS 1) Dispositif permettant d'optimaliser le virage d'un engin che nillé ou à roues non directrices, obtenu par superposition de vitesses sur les réducteurs de sorties, caractérisé par le fait que pour ne pas surcharger le moteur et lui laisser sa pleine vitesse & puissance pour les éléments commandant le virage, on limite si nécessaire la puissance prise par la traction prepre nuent dite, en faisant glisser un embrayage devant le conver tisseur de couple de la boîte de vitesses. 2) Dispositif selon revendication 1 caractérisé par le fait que le glissement de l'embrayage est automatiquement commandé par le mécanisme de direction pour laisser le moteur tourner au voisinage du plein régime, après avoir au besoin supprimé la prise directe du convertisseur 3) Dispositif selon revendication-2 caractérisé par le fait que le conducteur reste maitre de la vitesse de son véhicule, le glissement de l'embrayage étant amplifié si nécessaire à sa volonté affichée par le rellchement de l'accélérateur. 4) Dispositif selon revendication 2 ou 3 caractérisé par le fait que la diminution de l'ordre de virer n'annule que progressi vement les régulations mises en oeuvre pour ne pas surprendre le conducteur ou créer des oscillations de la commande. 5) Dispositif son revendication 4 dans lequel le temps dtannu lation est fonction de la position du mécanisme de direction dans son retour vers la ligne droite.