Brevet FR2443598A1 — publié le 19800704

La présente invention, due à la collaboration de N. Jean PIRET, se rapporte à un dispositif d'alimentation à récupération d'énergie d'une pompe s'appliquant plus particulièrement à un circuit hydraulique de commande de botte de vitesses automatique de véhicule automobile. Ce dispositif, selon l'invention, peut également s'appliquer d'une façon générale à un circuit hydraulique chaque fois que dans ce circuit un débit d'huile sous pression est retourné au réservoir sans Entre utilisé. Les circuits hydrauliques de commande des bottes de vitesses autona- tiques comportent très souvent une pompe volumétrique à cylindrée constante qui est entratnée par le moteur du véhicule. La cylindrée de cette pompe doit dtre déterminée de façon qu'elle puisse fournir au minimum un débit permettant d'assurer le fonctionnement du convertisseur, des freins, des embrayqes, et d'alieater la lubrification. Pour des raisons d'économie et d'encombrement, il n'est pas possible d'utiliser des pompes volumétriques à cylindrées variables. La pompe choisie, qui est à cylindrée constante, a donc un débit qui est proportionnel à la vitesse de rotation du moteur du véhicule qui l'entratne (dans le cas d'un rendement volumétrique constant). La pompe à cylindrée constante fournit donc son débit ninimal pour la vitesse du moteur la plus faible. Les différents débits à fournir au convertisseur, aux embrayages et au système de lubrification sont pratiquement constants. Au contraire, le débit nécessaire pour assurer le fonctionnement d'un frein croît généralement au fur et à mesure que la vitesse du moteur diminue. Ainsi, c'est aux faibles vitesses du moteur que le débit nécessaire au circuit hydraulique est le plus important et c'est à ces vitesses que le débit de la pompe à cylindrée constante est le plus faible. La puissance absorbée par la pompe étant proportionnelle à la vitesse de rotation et à la pression, il y a donc une perte d'énergie relativement importante à grande vitesse. A partir d'une certaine vitesse, le rendement volumétrique de la pompe décrott souvent lorsque la vitesse augmente, du fait du mauvais remplissage des creux des dents du pignon de la pompe. Par ailleurs, le mauvais remplissage des dents provoque un dégazage de l'huile qui est néfaste au bon fonctionnement de la régulation,du convertisseur, des récepteurs et de la lubrification. Enfin, au moment où les creux de dents, partiellement remplis , sont lis en communication avec la chambre de pression de la pompe, il y a naissance d'une onde de pression, ce qui entraîne un fonction venant bruyant de la pompe souvent inadmissible dans l'automobile sans insonorisant. Le but de la présente invention est donc de réaliser un dispositif d'alimentation à récupération d'énergie d'une pompe s'appliquant plus particu librement à un circuit hydraulique de commande de botte de vitesses automatique pour véhicules automobiles. La pompe qui est entratnée par le moteur du véhicule alimente un régulateur de pression, un distributeur et des récepteurs,notu-ent des cylindres d'embrayages et de freins, la récupération d'énergie étant assurée par le fait que la conduite de sortie du régulateur de pression est reliée à la conduite d'aspiration de la pompe par l'intermédiaire d'un injecteur situé entre ledit régulateur et la pompe. Dans un node de réalisation préféré de l'invention, l'injecteur de la conduite de sortie du régulateur est situé à l'intérieur de la conduite d'aspiration de la pompe et peut être dirigé dans le meme sens que ladite conduite d'aspiration. Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, l'injecteur est placé à l'intérieur d'un venturi qui coopère avec ledit injecteur. Enfin, dans d'autres modes de réalisation de l'invention, l'inJecteur et le venturi ont une forme tronconique de section circulaire, aplatie ou ovale. Un tel dispositif suivant l'invention présente l'avantage de récupérer le débit de fluide qui sort du régulateur et de le maintenir sous pression pour gaver la pompe. Ce gavage de la pompe permet un meilleur remplissage des creux de dents du pignon de la pompe, ce qui présente l'avantage d'éviter le dégazage de l'huile du circuit et d'empocher la formation d'onde de pression, donc d'éviter un fonctionnement bruyant de la pompe. Les pertes d'énergie provoquées par le retour au réservoir d'un débit d'huile important sont donc en partie récupérées à l'aide de l'injecteur placé à l'intérieur du venturi et les pertes de charges dans le filtre d'aspiration du réservoir sont diminuées, le débit d'huile qui traverse ladite crépine étant plus réduit dans la majorité des cas. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description qui suit, de modes de réalisation,donnée à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 représente le schéma du dispositif d'alimentation selon l'inven tionàrécupération d'énergie d'une pompe å cylindrée constante d'un circuit hydraulique de commande d'une botte de vitesses automatique - la figure 2 représente en coupe II l'injecteur et le venturi dans un premier mode de réalisation - la figure 3 représente en coupe II l'injecteur et le venturi dans un deuxième mode de réalisation ; - la figure 4 représente en coupe II l'injecteur et le venturi dans un troisième mode de réalisation. Le dispositif d'alimentation à récupération d'énergie de la pompe à cylindrée constante du circuit hydraulique de commande d'une botte de vitesses automatique représenté schématiquement sur la figure 1 comprend - une pompe 1 à cylindrée constante du type à engrenage intérieur ; - un canal 2 d'aspiration de ladite pompe ; - un réservoir 3 pour l'huile du circuit hydraulique 2 - un canal 4 monté sur le refoulement de ladite pompe qui est le canal d'alisen- tation 4 du circuit - un régulateur de pression 5 ; - un canal d'alimentation 6 dudit régulateur de pression ; - un canal de mesure 7 dudit régulateur de pression ; - un canal de sortie 8 dudit régulateur de pression ;; - l'ensemble des récepteurs hydrauliques schématisé par le bloc 9 et qui comporte un convertisseur, des embrayages, des freins et le circuit de lubri fication de la botte automatique - un canal de retour 10 au réservoir 3 dudit bloc 9. La pompe 1 à cylindrée constante est du type à engrenage intérieur. Ladite pompe 1 comporte un pignon 11 solidaire de l'arbre 12 qui est monté en bout du vilebrequin du moteur, une lunule 13 et une couronne 14 à denture intérieure qui engrène avec le pignon 11. La pompe 1 comporte de plus une chambre d'aspiration 15 et une chambre de refoulement 16. Le régulateur de pression 5 est constitué d'un corps 17 ayant un alésage central dans lequel se déplace un tiroir 18 poussé par un ressort 19, prenant appui sur le fond du corps 17 fermé par un bouchon 20. L'autre extrémité du corps détermine avec l'extrémité 21 du tiroir une chambre 22 dans laquelle arrive le canal de mesure 7 venant du canal d'alimentation 4 du circuit hydraulique. Le canal d'alimentation 6 du régulateur 5 venant du canal d'alimentation4 du circuit hydraulique arrive dans. une chambre 23 du régulateur. Une autre chambre 27 du régulateur situé entre les chambres 22 et 23 est reliée au canal de sortie 8 du régulateur 5. Le canal de sortie 8 du régulateur 5 pénètre dans le canal d'aspiration2 et est coudé de façon à se terminer par un injecteur 24 situé dans le mee sens que le canal d'aspiration 2. Dans la zone de l'injecteur 24, le canal d'aspiration se rétrécit en 25 et s'élargit en 26, de façon à former un dispositif à 2 troncs de c8nes divergents appelés venturi. Le canal d'alimentation 4 aboutit au bloc 9, duquel bloc 9 part le canal 10 de retour au réservoir 3. Le dispositif d'alimentation à récupération d'énergie de la pompe à cylindrée constante du circuit hydraulique de commande d'une botte de vitesses automatique, représenté sur la figure 1, fonctionne de la manière suivante : le pignon 11 de la pompe 1 entrain la couronne 14 ; huile est ainsi entratnée de la chanbre d'aspiration 15 vers la chambre de refoulement 16 ; L'huile sous pression de la chambre de refoulement 16 est refoulée vers le bloc récepteur 9 par le canal 4. Le régulateur de pression 5 comporte une mesure de la pression du canal d'alimentation 4 ; ladite pression agit sur l'extrémité 21 du tiroir opposée au ressort 19 et met plus ou moins en communication les chambres 23 et 27. Le régulateur de pression 5 limite ainsi la pression du circuit. Le débit d'huile inutilisée dans le bloc 9 est ainsi envoyé dans le canal de sortie 8 du régulateur 5. Ce canal de sortie 8, dans lequel passe un certain débit à une certaine pression, donc une certaine énergie, se termine par l'injecteur 24 qui crée une augmentation de la vitesse donc une diminution de la pression statique ; et, c'est cette dépression et cette vitesse qui améliore l'alimentation de la pompe 1. Cette amélioration d'alimentation est encore augmentée par l'effet conjugué du venturi 25-26 qui aspire, par les conduits 2 et 25, la différence de débit entre les canaux 4 et 8. Cette différence de débit représente la somme des débits du convertisseur, de la lubrification, des fuites et de l'alimentation des cylindres de freins et d'embrayages. La chambre d'aspiration 15 reçoit alors par le canal d'aspiration 2 un débit d'huile ayant une pression absolue plus élevée que dans les dispositifs connus et ceci d'autant plus que le moteur atteint les vitesses habituelles d'utilisation. Kn effet, aux faibles vitesses, le débit est trop faible pour créer une pression significative. L'huile sous pression de la chambre d'aspiration 15 sollicite les dentures du pignon il et de la couronne 14 et, de ce fait, fournit un couple moteur d'entratnement de la pompe 1 du cbtJ de l'aspiration. Le couple d'entrat nement de la pompe 1 par le moteur étant égal à la somme des couples résistants, diminuée dudit couple moteur de la pompe 1 cssté aspiration, il est donc intéres- sant d'obtenir ce dernier couple aussi élevé que possible. Le débit de sortie du régulateur de pression 5 est donc recyclé sous pression, ce qui diminue le couple d'entratnement de la pompe 1 et la puissance absorbée. Le gavage sous pression de la chambre d'aspiration 15 de la pompe 1 permet de diminuer le dégazage de l'huile et d'éviter l'émulsion dans le réservoir 3. Ce meilleur remplissage descreux de dents du pignon 11 permet d'éviter l'onde de pression au moment où ces creux de dents sont ais Sous pression dans la chambre dé refoulement 16. La figure 2 représente en coupe II l'injecteur et le venturi dans un premier mode de réalisation dans lequel ils ont une forme tronconique de section circulaire. La figure 3 représente en coupe II l'injecteur et le venturi dans un second mode de réalisation dans lequel ils ont une forme tronconique de section aplatie. La figure 4 représente en coupe II l'injecteur et le venturi dans un troisième mode de réalisation dans lequel ils ont une forme tronconique de section ovale. REVENDICATIONS 1 - Dispositif d'alimentation b récupération d'énergie d'une pompe s'appliquant plus particulièrement à un circuit hydraulique de commande de botte de vitesses automatique pour véhicules automobiles et comprenant principalement une pompe à cylindrée constante (1) entraînée par le moteur du véhicule, un régulateur de pression (5), un distributeur et des récepteurs, c'est-à- dire des cylindres d'embrayages et de freins, caractérisé en ce que la conduite de sortie du régulateur de pression (5) est reliée à la conduite d'aspiration (2) de la pompe L cylindrée constante (1) par l'intersédiaire d'un injecteur (24) situé entre ledit régulateur (5) et la pompe (1). 2 - Dispositif d'alimentation seln la revendication (1) caractérisé en ce que l'injecteur (24) est situé b l'intérieur de la conduite d'aspiration (2) de la pompe (1). 3 - Dispositif d'alimentation selon la revendication (2) caractérisé en ce que l'injecteur (24) est dirigé dans le ste sens que la conduite d'aspiration(4. 4 - Dispositif d'alimentation selon la revendication (3) caractérisé en ce que l'injecteur (24) est placé à l'intérieur d'un venturi (25-26) qui coopère avec ledit injecteur (24). 5 - Dispositif d'alimentation selon la revendication (4) caractérisé en ce que l'injecteur (24) et le venturi (25-26) ont une forme tronconique de section circulaire. 6 - Dispositif d'alimentation selon la revendication (4) caractérisé en ce que l'injecteur (24) et le venturi (25-26) ont une forme tronconique de section circulaire aplatie. 7 - Dispositif d'alimentation selon la revendication (4) caractérisé en ce que l'injecteur (24) et le venturi (25-26) ont une forme tronconique de section ovale.