Brevet FR2503298A1 — publié le 19821008

La présente invention concerne le ralentissement et le freinage des véhicules. Un circuit classique de freinage de véhicule est souvent complété ou remplacé par un ensemble de ralentissement qui comprend par exemple un frein sur l'échappement, un frein à courants de Foucault entrainant une génératrice électrique, ou un frein de transmission comprenant des embrayages mécaniques. Ces ensembles de ralentissement ne sont pas souvent aussi efficaces que nécessaire et ils peuvent être encombrants. Ils sont aussi souvent coûteux. Un appareil de ralentissement de véhicule selon l'invention comporte un circuit hydraulique réalisé et disposé de manière qu'il transforme l'énergie mécanique ou cinétique créée par le véhicule en énergie calorifique dissipée dans le fluide hydraulique du circuit hydraulique, et cette énergie calorifique est ensuite dissipée à l'atmosphère de manière que le véhicule soit ralenti. Dans un mode de réalisation de l'invention, un appareil de ralentissement de véhicule comprend un réservoir de fluide hydraulique, un dispositif de transfert destiné à recevoir l'énergie mécanique ou hydraulique créée par le véhicule et à la transmettre au circuit hydraulique, et un dispositif de ralentissement destiné à transformer l'énergie recrue dans le circuit en énergie calorifique présente dans le fluide hydraulique de manière que le véhicule soit ralenti. L'énergie créée par le véhicule est de préférence transformée en énergie potentielle sous forme d'une pression accrue du fluide hydraulique, avant sa transformation en énergie calorifique présente dans le fluide hydraulique. La pression peut croltre jusqu'à une limite prédéterminée qui correspond au niveau voulu de ralentissement. En outre; la pression peut augmenter et diminuer jusqu'à plusieurs limites prédéterminées, donnant une série de ralentissements du véhicule, ou elle peut croître vers l'une de plusieurs limites différentes prédéterminées, permettant des niveaux différents de ralentissement du véhicule. L'invention concerne aussi un procédé de ralentissement d'un véhicule qui comprend le transfert d'énergie mécanique ou cinétique créée par le véhicule à un circuit hydraulique, la transformation de cette énergie en énergie calorifique présente dans le fluide hydraulique du circuit, puis la dissipation de cette énergie calorifique dans l'atmosphère. Un circuit hydraulique convenable peut par exemple comporter une pompe entraînée par une partie mobile d'un véhicule raccordée à la transmission de ce dernier, la pompe étant reliée à un réservoir de fluide hydraulique et étant destinée à pomper le fluide du réservoir et à le renvoyer dans le réservoir soit par l'intermédiaire d'une soupape de décharge, lorsqu'un freinage est nécessaire, soit par l'intermédiaire d'une canalisation disposée en dérivation par rapport à la soupape lorsqu'un freinage n'est pas nécessaire. Lorsqu'un freinage-ralentissement est nécessaire, le fluide hydraulique, sous la commande d'une soupape de ventilation ou autre, circule dans la soupape de décharge lorsque la pression du fluide hyraulique a atteint une valeur à laquelle la soupape de décharge est réglée afin qu'elle s'ouvre. De cette manière, le fluide hydraulique s'échauffe et absorbe ainsi l'énergie créée par le véhicule qui se déplace et provoque le ralentissement du véhicule. Le fluide chaud peut alors être refroidi dans un refroidisseur d'huile et/ou renvoyé au réservoir dans lequel la chaleur se dissipe à l'atmosphère. L'énergie absorbée et ainsi le ralentissement du véhicule, dépendent du débit de la pompe et du réglage de pression de la soupape de décharge. Le cas échéant, une série de soupapes de décharge est montée dans le circuit hydraulique afin qu'elles déterminent divers niveaux de ralentissement. Le ralentisseur hydraulique peut être incorporé à un circuit hydraulique classique, destiné à transmettre de l'énergie aux différentes parties d'un véhicule tel qu'un tracteur, une grue mobile ou un autre appareil de construction. Dans ce cas, la pompe peut aussi être raccordée à un moteur séparé, et la sortie de la soupape de respiration ou de la soupape de commande d > un autre type, est reliée au circuit hydraulique normal afin que du fluide soit normalement pompé dans le circuit normal et renvoyé dans le réservoir. Lorsqu'un freinage-ralentissement est nécessaire, cette soupape de respiration est commandée, la pompe étant reliée à la transmission ou à une autre partie du véhicule qui se déplace afin que du fluide soit pompé dans la soupape de décharge puis renvoyé dans le réservoir. L'utilisation de l'appareil de ralentissement hydraulique selon l'invention permet l'obtention d'un ralentissement plus efficace que celui qui peut être obtenu avec plusieurs types différents de ralentisseur proposés jusqu'à présent. En outre, les éléments peu encombrants du circuit hydraulique permettent le montage dans des véhicules dans lesquels d'autres types de ralentisseur ne peuvent pas être incorporés à cause de leur encombrement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels la figure 1 est un schéma d'un véhicule comprenant un appareil de ralentissement selon l'invention ; la figure 2 est un schéma d'un mode de réalisation d'appareil hydraulique de ralentissement selon l'invention; les figures 3a et 3b représentent une variante du circuit de la figure 2 ; et la figure 4 est un schéma d'une variante de circuit hydraulique, représentant un ralentissement en deux étapes, l'appareil de ralentissement selon l'invention étant incorporé au circuit hydraulique normal du véhicule. La figure 1 représente un véhicule 2 ayant des roues 4 et 6, les roues 4 étant reliées à un moteur 8 par une transmission comprenant un arbre 10 d'entraînement et un arbre moteur 12. Le véhicule 2 a aussi un circuit hydrau lique 14 comprenant une pompe 16, un réservoir 18, un organe hydraulique 20 de manoeuvre et un dispositif 22 de ralentissement. La transmission est représentée reliée à la pompe du circuit hydraulique de manière que, lorsqu'elle est commandée, la pompe soit entraînée en rotation par la transmission du véhicule, et l'énergie cinétique provenant de la transmission est transmise au circuit hydraulique et, lors du fonctionnement du dispositif de ralentissement, elle est transformée en énergie calorifique dans le fluide hydraulique présent dans le circuit. Sur la figure 2, le circuit hydraulique 14 comporte un réservoir 18 de fluide hydraulique, relié par une canalisation 24 à une pompe hydraulique 16. Celle-ci est reliée par une canalisation 26 à une soupape de respiration portant la référence générale 28 et ayant deux positions. Dans une première position, le fluide peut circuler de la canalisation 26 à une canalisation 30 qui rejoint le réservoir 18 par l'intermédiaire d'une soupape classique 32 de décharge. Dans une variante, du fluide peut s'écouler dans la soupape 28 vers une canalisation 34 de passage en dérivation par rapport à la soupape qui revient aussi dans le réservoir 18. Lors de l'utilisation, lorsqu'un véhicule ne doit pas être ralenti ou freiné, la soupape 28 est réglée afin que le fluide provenant de la canalisation 26 parvienne à la canalisation 30 et, lorsque la pression a atteint celle à laquelle la soupape 32 de décharge est réglée pour s'ouvrir, le fluide est pompé par cette soupape 32 et revient au réservoir. Cependant, l'augmentation de pression provoque un échauffement du fluide par conversion de l'énergie transmise par la pompe 16 et provenant de la transmission du véhicule mobile. Le fluide chauffé est ensuite refroidi lorsqu'il se trouve dans le réservoir 18. L'absorption d'énergie mécanique dans la transmission facilite le freinage du véhicule. Dans la variante représenté sur la figure 3b, la soupape 28 de respiration et la soupape de décharge 32 sont combinées en une seule portant la référence générale 36. Le fluide passe en dérivation par rapport à l'élément 38 formant soupape de décharge, lorsqu'il passe directement dans l'élément 40 de soupape comme représenté en trait plein sur la figure 3a, ou lorsque cet élément de soupape est commandé dans la position indiquée en traits interrompus sur la figure 3a et en traits pleins sur la figure 3b, le fluide passe en dérivation dans la canalisation 42 et dans la soupape 38 de décharge. Dans tous les cas, le fluide revient au réservoir par une canalisation 44. Si le fluide circule dans la soupape 38 de décharge, il s'échauffe et absorbe ainsi énergie créée par le véhicule mobile. Il faut noter que la pression à laquelle les soupapes de décharge 32 et 38 s'ouvrent peut être modifiée. Dans la variante représentée sur la figure 4, le fluide hydraulique d'un réservoir 46 est pompé par une pompe 48 entraînée par la transmission du véhicule, dans un filtre 50 à huile vers un premier ensemble 52 qui comprend à la fois une soupape directionnelle et une soupape de décharge. Cet ensemble 52 a deux sorties, l'une qui, par l'intermédiaire d'une canalisation hydraulique 54, est reliée au circuit normal 56 d'un organe hydraulique de manoeuvre incorporé au véhicule,qui est représenté dans la partie droite de la figure au-delà de la droite 58 mais qui n'est pas décrit en détail. Le fluide hydraulique revient du circuit classique 58 par une canalisation 6G et un refroidisseur classique 62 d'huile, vers le réservoir 46. L'ensemble 52 a une seconde canalisation 64 de sortie reliée par une électrovanne 66 à un second ensemble 68 comprenant en combinaison une soupape directionnelle et une soupape de décharge. Cet ensemble 68 a une canalisation 70 de sortie qui revient aussi au réservoir 46. Lors de l'utilisation, lorsqu'aucun ralentissement n'est nécessaire, l'électrovanne 66 est ouverte si bien que le fluide hydraulique est refoulé par la pompe 48 dans l'ensemble 52 vers la sortie 54, la soupape directionnelle de l'ensemble 52 étant convenablement placée. Dans ce mode de fonctionnement, l'appareillage hydraulique classique du véhicule peut fonctionner. L'élément formant la soupape de décharge et repéré par la référence 74 dans l'ensemble 52, est réglé par exemple de manière qu'il s'ouvre à une pression de 2,05.107 Pa. Lorsqu'un ralentissement est nécessaire, l'électrovanne 66 se ferme et la soupape directionnelle est réglée de manière que le fluide circule dans la soupape 74 de décharge, provoquant ainsi un échauffement du fluide à une température correspondant au réglage de la soupape de décharge. Le fluide chauffé passe alors par la sortie 54 et revient par la canalisation 60 de retour et le refroidisseur 62 au réservoir 46. Dans ce cas, tout le fluide passe par la sortie 54 et revient au réservoir 46. Cependant, si le ralentissement nécessaire est inférieur à celui qui équivaut au réglage de la soupape de décharge à 2,05.107 Pa, l'électrovanne 66 s'ouvre et les soupapes directionnelles des ensembles 52 et 68 sont réglées de manière que le fluide s'écoule par la sortie 64 en passant en dérivation par rapport à la soupape 74 de décharge, puis dans la soupape ouverte 66 et dans la soupape 72 de décharge de l'ensemble 68. Cette soupape 72 est réglée par exemple afin qu'elle s'ouvre à une pression plus faible, 7 par exemple 1,37.10 Pa. L'effet de la réduction de la pres- sion par la soupape 72 à 1,37.107 Pa est de provoquer le changement de position de la soupape directionnelle de l'ensemble 52, et le fluide chauffé à une température équivalant à ce nouveau réglage est renvoyé par les canalisations 54 et 60 dans le refroidisseur 62.Ainsi, dans ce cas, la plus grande partie du fluide passe dans les canalisations 54 et 60 alors qu'une petite partie seulement du fluide passe dans la canalisation 70 et revient au réservoir 46. Lorsque le fluide hydraulique doit simplement circuler sans mettre en oeuvre un élément quelconque du circuit hydraulique classique, la soupape directionnelle de l'ensemble 52 est convenablement placée de manière que le fluide soit refoulé dans l'ensemble 52 vers la sortie 54, dans la soupape directionnelle du circuit hydraulique classique 56 qui a une position telle que l'appareillage hydraulique classique ne fonctionne pas, et dans le refroidisseur 62 vers le réservoir 46. L'énergie mécanique ou cinétique créée par le véhicule peut provenir plus précisément d'un moteur du véhicule, du véhicule mobile lui-même ou d'autres parties du véhicule. L'invention peut être utilisée dans la plupart des types de circuits hydrauliques existants dans les véhicules ayant une transmission, par simple adaptation. REVENDICATIONS 1. Appareil de ralentissement de véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit hydraulique (14) réalisé et disposé de manière qu'il transforme de l'énergie mécanique ou cinétique créée par le véhicule en énergie calorifique dans le fluide hydraulique du circuit hydraulique (14), l'énergie calorifique étant ensuite dissipée dans l'atmosphère afin que le véhicule soit ralenti. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'énergie créée par le véhicule est d'abord transformée en énergie potentielle sous forme d'une pression accrue du fluide hydraulique, puis est transformée en énergie calorifique dans le fluide hydraulique. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que la pression du fluide hydraulique augmente jusqu'à une limite prédéterminée. 4. Appareil selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la pression du fluide hydraulique augmente et diminue jusqu'à plusieurs limites prédéterminées afin que celles-ci déterminent une série de ralentissements du véhicule. 5. Appareil selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la pression du fluide hydraulique peut augmenter jusqu'à l'une de plusieurs limites prédé- terminées différentes afin que des niveaux différents de ralentissement soient déterminés. 6. Appareil de ralentissement de véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend un réservoir (18) de fluide hydraulique, un dispositif de transfert (16) destiné à recevoir de l'énergie mécanique ou cinétique créée par le véhicule et à la transmettre à un circuit hydraulique (14), et un dispositif de ralentissement (32) destiné à transformer l'énergie reçue dans le circuit (14) en énergie calorifique du fluide hydraulique afin que le véhicule soit ralenti. 7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif de ralentissement (32) provoque la transformation de l'énergie reçue par le dispositif (16) de transfert en énergie potentielle sous forme d'une pression accrue du fluide hydraulique puis en énergie calorifique. 8. Appareil selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de refroidissement (62) destiné à dissiper l'énergie calorifique du fluide hydraulique à l'atmosphère. 9. Appareil selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que le dispositif de ralentissement (72, 74) est destiné à fixer divers niveaux de ralentissement. 10. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit hydraulique (14) comporte une pompe (16) entraînée par une partie du véhicule, la pompe étant reliée à un réservoir (18) de fluide hydraulique et étant destinée à pomper le fluide du réservoir et à le renvoyer dans le réservoir soit par l'intermédiaire d'une soupape de décharge (32) lorsqu'un ralentissement est nécessaire, soit par l'intermédiaire d'une canalisation (34) disposée en dérivation par rapport à la soupape (32) lorsqu'un ralentissement n'est pas nécessaire. 11. Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'énergie calorifique est dissipée par refroidissement du fluide hydraulique dans un refroidisseur (62), par renvoi du fluide hydraulique dans le réservoir (18) dans lequel la chaleur est dissipée dans l'atmosphère, ou par refroidissement et renvoi dans le réservoir. 12. Appareil selon l'une des revendications 10 et 11, caractérisé en ce que la quantité d'énergie absorbée dépend du débit de la pompe (16) et du réglage de pression pour lequel la soupape de décharge (32) est réglée pour s'ouvrir. 13. Appareil selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend une série de soupapes de décharge (72, 74) montées dans le circuit hydraulique afin qu'elles determinent différents niveaux de ralentissement. 14. Appareil selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, caractérisé en ce que le dispositif de ralentissement (32) est incorporé à un circuit hydraulique classique (14) destiné à transmettre de l'énergie à différentes parties d'un véhicule tel qu'un tracteur, une grue mobile ou un autre appareil de construction. 15. Procédé de ralentissement d'un véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend le transfert d'énergie mécanique ou cinétique créée par le véhicule à un circuit hydraulique (14) qui transforme cette énergie en énergie calorifique du fluide hydraulique du circuit, et la dissipation de l'énergie calorifique dans l'atmosphère. 16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'il comprend la transformation de l'énergie créée par le véhicule en énergie potentielle sous forme d'une pression du fluide hydraulique puis la transformation de cette énergie potentielle en énergie calorifique du fluide hydraulique. 17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que la pression du fluide hydraulique peut croître jusqu'à une limite prédéterminée.